Améliorer les aimants permanents par l’addition contrôlée d’ions de terres rares

, Partager

Les matériaux magnétiques les plus "durs", c’est-à-dire avec une aimantation spontanée la plus importante, sont des composés de terres rares (TR) des familles SmCo et NdFeB et sont utilisés pour la fabrication des aimants permanents incorporés dans un très grand nombre de dispositifs comme par exemple les actionneurs de moteurs. Les ions de TR inclus dans ces aimants interagissent avec leur environnement cristallin pour donner au matériau une forte coercivité qui le rend insensible aux champs démagnétisants et préserve ainsi son aimantation. Toutefois, l’origine de l’anisotropie de l’énergie magnéto cristalline impliquée dans ce phénomène reste encore mal comprise. Une équipe de chercheurs a utilisé la puissante source de Rayons X du Argonne National Lab pour examiner en détail avec une résolution encore jamais atteinte l’environnement atomique des ions de TR et son influence sur l’aimantation macroscopique. Les expériences de diffraction par rayons X associées à des analyses spectroscopiques ont permis d’étudier les inversions du moment magnétique dans le cristal ferromagnétique de Nd2Fe14B. Les résultats qui ressortent de cette étude montrent que la dureté magnétique intrinsèque du matériau résulte principalement d’un seul des deux sites cristallographiques occupés par le néodyme dans la maille cristalline, qui est favorable à l’alignement des moments magnétiques dans la direction d’aimantation. L’autre site, qui est celui de la moitié des atomes de néodyme, favorise l’alignement dans une autre direction cristallographique au détriment de l’aimantation globale. En conclusion, il semble que la coercivité du matériau pourrait être grandement améliorée par un dopage chimique préférentiel du premier type de site occupé par le néodyme.

Source :

http://www.aps.anl.gov/Science/Highlights/2005/Documents/11.05_haskel_ions.pdf

Rédacteur :

Rémi Delville, science@consulfrance-houston.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….