Австрийские исследователи искусственно получили минерал тетратаенит, известный только по метеоритам. Это позволило бы производить супермагниты без использования ресурс редкоземельных элементов, которые сегодня необходимы для многих технических изделий.
К сожалению, ресурс редкоземельных элементов на нашей планете ограничен. Кроме того, их добыча является бременем для окружающей среды: чтобы получить даже небольшое количество этих химических веществ, необходима добыча большого количества руды, требующая огромных затрат.
Однако есть альтернативный источник - минерал тетратаенит, известный только по метеоритам. Он может выполнять такие же функции, как неодим и другие 17 редкоземельных элементов, необходимые для сильных небольших постоянных магнитов. Это позволило бы производить супермагниты без редкоземельных элементов.
Исследовательская группа из Италии, Австрии и Великобритании сообщает в Advanced Science, что команде удалось получить этот минерал в лабораторных условиях. Баран Сарак, Юрген Эккерт и Сергей Кетов совместно с коллегами из Великобритании и Италии самостоятельно изготовили соответствующий сплав железа и никеля.
По их мнению, структура тетратаенита обычно формируется только тогда, когда железо-никелевая смесь после своего образования охлаждается чрезвычайно медленно, со скоростью менее 0,01 °С в год. Затем атомы двух металлов образуют определенную кристаллическую структуру, что дает возможность получать материал, имеющий магнитные свойства, как у редкоземельных элементов.
В лаборатории исследователи смогли значительно ускорить этот процесс, добавив небольшое количество фосфора и углерода в расплав железа и никеля. В вакууме они отливали цилиндры длиной 1-3 мм, которые остывают за несколько миллисекунд. Фосфор ускоряет движение атомов железа и никеля и позволяет формировать за это короткое время необходимую кристаллическую структуру.
Ученые надеются, что простой процесс позволит в относительно короткие сроки достичь промышленных масштабов производства. На новый метод уже подана патентная заявка.
