Новые магнитные материалы

Достигнут новый научный прорыв: ученые создают новые магнитные материалы с помощью сборки атом за атомом. В последние годы спрос на магнитные материалы с особыми физическими свойствами многократно возрос.

Нехватка этих материалов для коммерческого применения объясняется тем фактом, что только 5 процентов от общего количества элементов, присутствующих на Земле, обладают магнитными свойствами. Кроме того, встречающиеся в природе магнитные соединения содержат микроэлементы, из-за чего стоимость этих материалов чрезвычайно высока.

По мнению большинства ученых, единственным возможным решением этой проблемы является разработка новых магнитных материалов, которые обладают желаемыми физическими и химическими свойствами без каких-либо микроэлементов. Недавно ученым из Университета Дьюка, Дарем, США, и Тринити-колледжа, Дублин, Ирландия, удалось достичь этого.

Согласно AZO Materials, ученые использовали компьютерное моделирование для прогнозирования магнитных свойств гипотетических комбинаций элементов. Они использовали 55 различных элементов и предложили 236 115 перспективных прототипов магнитных материалов. Затем они проанализировали свойства и стабильность этих прототипов в вычислительной модели и отобрали 35 602 наиболее стабильных комбинации.

Эти выбранные комбинации были снова проверены. На этот раз было выбрано 248 комбинаций, которые были наиболее энергоэффективными. Следующий раунд проверки показал, что только 22 из этих выбранных комбинаций отображают магнитный момент. Из них только 14 имели отличительное расположение атомов, которое можно прагматизировать с помощью материаловедения.

Как только атомный рецепт магнитных материалов был завершен, ученые сосредоточились на сборке материала. После многих лет исследований им удалось разработать только две из этих предложенных комбинаций,domain-b.com сообщается.

Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале "Достижения науки", первый материал (Co2MnTi) состоял из кобальта, марганца и титана, в то время как второй (Mn2PtPd) содержал марганец, платину и палладий. Дальнейший анализ физических свойств этих двух элементов показал, что Co2MnTi очень подходит для коммерческого применения, в то время как применение Mn2PtPd ограничено разработкой компьютерной оперативной памяти (ОЗУ) и жестких дисков.