美國合成可替代稀土的磁性納米材料

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美國弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué)的一個(gè)研究小組宣稱，他們合成出一種新型磁性材料，在磁性方面可媲美稀土制傳統(tǒng)永磁材料，有望降低工業(yè)生產(chǎn)中對稀土資源的依賴。負(fù)責(zé)此項(xiàng)研究的弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué)物理和人文學(xué)院教授希夫·卡納說，該發(fā)現(xiàn)開辟了一條人工新材料趕超傳統(tǒng)永磁材料的全新路徑。

這種新材料由鐵納米顆粒以及具有磁性的鈷和碳納米顆粒構(gòu)成，后兩者的尺寸大約為5納米左右。實(shí)驗(yàn)顯示，這種材料在磁性方面完全能夠媲美那些由稀土制成的、傳統(tǒng)的永磁材料。此外，這種材料還能在516.85攝氏度的高溫下存儲信息，具有良好的耐熱性和穩(wěn)定性，并具備長程有序的特點(diǎn)，在數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用領(lǐng)域也有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

稀土具有“工業(yè)維生素”的美譽(yù)，如今是極其重要的戰(zhàn)略資源，在石油、化工、冶金、紡織等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。特別是那些用稀土制成的永磁材料，對通訊、電子以及汽車制造等行業(yè)而言更是必不可少。此外，隨著綠色科技市場的出現(xiàn)和快速發(fā)展，純電動(dòng)以及混合電動(dòng)汽車、直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)的市場越來越大，永磁材料及稀土資源的需求量也隨之增加，資源短缺問題日益凸顯。

論文共同作者、弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué)博士后艾哈邁德·埃爾—詹蒂說，對解決稀土資源短缺而言這是一項(xiàng)重要的發(fā)現(xiàn)。該校納米科學(xué)與納米科技項(xiàng)目負(fù)責(zé)人埃弗雷特·卡彭特教授表示，這種新材料已經(jīng)顯示出了很多出色的特性，有些方面甚至超過了傳統(tǒng)永磁材料。

五百年前的川菜，提味兒靠的是花椒和茱萸，但南美作物辣椒一引入，就改寫了原有的食譜。材料科學(xué)史上也一再有這類“烹調(diào)”創(chuàng)新，摻入便宜的材料，獲取昂貴的特性。隨著材料學(xué)的不斷創(chuàng)新，兩種基本“主食”——鐵和碳的地位，看來是牢固不可撼動(dòng)的。理想的情況是，人類不會(huì)被材料瓶頸卡住，能用地殼中富集的元素完成一切高難度動(dòng)作。

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