近日,日本京都大学等的国际研究团队宣布,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铁。这一成果在材料科学领域具有重大意义,有望为相关产业带来深远影响。
该研究团队关注到了由碳原子排列成条状的“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纳米的GNR。这种物质的磁力被认为比钕磁铁以及日常生活中常用的铁氧体磁铁等要弱,且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。
尽管如此,随着制造工艺的不断进展,未来有可能开发出基于这种技术的、廉价且轻量的磁铁。这种碳磁铁在理论上是可能的,但合成一直是一个难点。如果能够实现大规模实用化,这种材料可能会在下一代计算机“量子计算机”等领域发挥重要作用。京都大学研究团队的坂口浩司教授表示:“虽然在大气中合成稳定的GNR并实现碳磁铁的实用化还需要时间,但我们将把此次成果作为第一步,继续推进研究。”
此次研发成功的无需稀土的碳磁体,不仅为磁性材料的开发提供了新的思路,也为减少对稀土资源的依赖开辟了新途径,具有重要的科研价值和应用前景。
|