近日,日本京都大学的研究团队成功制造出不使用稀土、以随处可见且易于获取的碳为原料的磁体。京都大学的研究人员表示,他们已经朝着不需要稀土矿物的轻质、低成本和高性能碳磁体的实际应用迈出了重要一步。
高性能磁体用于各种产品,如电动汽车、智能手机和医疗设备。在这些磁体中,稀土磁体被广泛使用。但是稀土磁体较重,难以加工,并且容易受到供应风险的影响。由于这些原因,容易获取且重量轻的碳作为磁体材料正受到关注。
京都大学Hiroshi Sakaguchi教授和助理教授Takahiro Kojima在内的研究小组选择使用“石墨烯纳米带(GNR)”这种微小物质。在接近真空状态的高温实验装置中,他们成功地将具有产生磁性的源—“自旋”方向一致的碳原子依次连接起来,制造出了具有磁铁性质的长度为10纳米、宽度为1.5纳米(纳米是十亿分之一米)的GNR。
这种物质(GNR)的磁力被认为比钕磁体以及我们日常生活中常用的铁氧体磁体等要弱。此外,由于容易与氧气或水分发生反应而劣化,目前制造起来还很困难,但随着制造工艺的进展,未来有可能开发出基于这种技术的、廉价且轻量的磁体。
相关论文于1月9日发表在《自然》杂志上。