Ферромагнетики или, если говорить точнее, магниты — одни из самых востребованных материалов в современной электронике. Они есть практически в любом приборе – в телевизоре, в компьютере, в холодильнике, в автомобиле, в смартфоне.
При этом важно понимать, что в ферромагнитные сплавы входят дорогостоящие редкоземельные металлы (РЗМ), поэтому мощный и эффективный постоянный магнит — вещь недешевая. И сегодня перед учеными стоит задача придумать «рецепт» изготовления более дешевых магнитов, в состав которых либо вовсе не входят РЗМ, либо входит минимальное их количество.
Известно также, что атомы легких элементов, такие, как бор, азот и углерод — входят в состав самых сильных магнитов.
Недавно в авторитетном научном журнале Intermetallics был опубликован уникальный результат работы коллектива ученых среди которых — сотрудник Института физико-математических наук и информационных технологий БФУ имени Канта и Карлова университета (Прага) Михаил Пауков. Исследование нацелено на решение задачи Федерального проекта «Развитие передовой инфраструктуры для проведения исследований и разработок в РФ» Национального проекта «Наука».
«Моя задача состояла в том, чтобы прогидрировать ферромагнитный сплав, состоящий из трех металлов — неодима, марганца и германия, — рассказывает Михаил. – Суть этой процедуры, если говорить просто, заключается в том, чтобы ввести в кристаллическую решетку (в междоузлия) исходного соединения атомы водорода. В какие-то соединения входит только один атом водорода на формульную единицу, в какие-то — несколько. Но, в любом случае, гидрирование может достаточно резко изменить свойства исходного вещества».
По словам Михаила, в сплав NdMnGe получилось ввести лишь один атом водорода на формульную единицу, но при этом полученный материал кардинальным образом изменил свои характеристики и обнаружил антиферромагнитические свойства. Сплав перестал быть магнитом.
«Как использовать полученные данные в практическом аспекте — пока не очень понятно, — признается ученый. — Возможно, подобные материалы можно будет использовать как магниты, работающие в водородсодержащих средах и контролирующие содержание водорода в них. Пока по большому счету наша работа, что называется, «чистая фундаментальная наука».
Но вряд ли стоит сомневаться в том, что процесс накопления знаний о ферромагнетиках рано или поздно приведет к прорыву в этой области, после которого человечество получит мощные, «умные» и недорогие магниты.
И исследования Михаила Паукова с коллегами определенно приближает этот момент.