кобальт. Для улучшения свойств постоянных магнитов, в сплав пришлось вводить железо, медь и цирконий. iHc≤25 кЭ, (ВН)max<30 МГсЭ. Такие магниты сейчас

доминируют на рынке среди Sm-Co магнитов потому, что сохраняют свои свойства на протяжении длительного времени. Причина этого заключается в типе механизма магнитного гистерезиса: задержка смещения доменной границы. Также эти магниты обладают высокой коррозионной стойкостью и применяются в спец. Технике, в частности, в военной технике, авиации, космонавтике.

3.Современные магниты на основе фазы R2T14B. В качестве R, как правило, выступает Nd, в качестве T — Fe. Величина (ВН)max, полученная на основе такого материала достигает 59,5 МГсЭ на лабораторном образце, полученном в Японии, до 52 МГсЭ на промышленно выпускаемых магнитах.

Примеры развития технических устройств, связанного с развитием постоянных магнитов

На рисунке 82 представлена эволюция магнитной цепи измерительных приборов с подвижной катушкой. Очень хорошо видны изменения, происходящие с появлением новых поколений постоянных магнитов, от достаточно массивной системы с фольфрамовой сталью в качестве магнита до магнитной системы с магнитом Sm-Co, помещающейся в катушку.

Рисунок 82 - Эволюция магнитной цепи измерительных магнитоэлектрических приборов с подвижной катушкой

На рисунке 83 представлена эволюция электродвигателей и динамических головок прямого излучения. Хорошо прослеживается переход от магнита-статора к магниту-ротору, что позволило значительно уменьшить размеры двигателей, создать микродвигатели и перейти к бесщеточному их исполнению. Магнитные системы громкоговорителей претерпели значительное снижение массы магнитных систем за счет применения более энергоемких магнитных материалов.

112

Рисунок 83 - Эволюция магнитной цепи электродвигателей и динамических головок прямого излучения

Перспективы дальнейшего развития магнитотвердых материалов

1.Создание композиционных наноструктурированных текстурованных систем с обменной связью между кристаллитами магнитотвердого и магнитомягкого с высокой намагниченностью материалов. Расчеты показали, что при реализации такой системы

можно ожидать (BH)max=70÷80 МГсЭ. Это достаточно перспективное направление, проблема которого заключается в технологии создания таких систем.

2.Поиск новых фаз на основе железа, кобальта, марганца с одноосной

магнитокристаллической анизотропией и более высокими, чем у Nd2Fe14B, намагниченностью и температурой Кюри. Это направление подразумевает более полное

113

использование потенциала 3d-электронной оболочки металла группы железа. Напомним, что свободный атом железа, кобальта имеют достаточно большой магнитный момент порядка 5÷6 магнетонов Бора. При кристаллизации орбитальный магнитный момент фиксируется случайным образом, остается только спиновый. Не исключены, по-видимому, ситуации, когда вклад орбитального магнитного момента будет присутствовать в конденсированной фазе и удастся получить материал с большей величиной магнитного момента у 3d-иона.

3.Последний вариант — использование потенциала 4f-электронной оболочки. Вопервых, использование тяжелые РЗМ, имеющих высокую намагниченность, но низкую точку Кюри. Необходимо каким-то образом увеличить энергию обменного взаимодействия. Во-вторых, изменение знака обменного взаимодействия в d-f сплавах. Напомним, что во всех подобных соединениях межподрешеточное обменное взаимодействие отрицательное, то есть спиновые магнитные моменты 3d- и 4fоболочек направлены антипараллельно. Если бы удалось изменить знак обменного

интеграла, соединение Tb2Fe14B имело бы намагниченность 49 магнетонов Бора на формульную единицу, Ms=24 кГс и (BH)max=200 МГсЭ. Ни первый, ни второй вариант использования всего потенциала 4f-электронной оболочки реализовать не удалось.

114