宇宙磁体制造又有新方法

英国和奥地利科学家在最新一期《先进科学》杂志上报道了一项令人振奋的进展。他们发现，通过向铁—镍合金中添加适量的磷元素，可以制造出一种名为四方镍纹石的磁性材料，有望成为风力涡轮机和电动汽车所需的高性能稀土永磁材料的替代品。这一发现可能将开启大规模生产四方镍纹石的新纪元，无需复杂的专门处理或昂贵的生产技术。

高性能磁体是构建零碳经济的核心技术之一，但当前最佳的永磁体大多依赖稀土元素。开采稀土矿藏是一项极其破坏性的活动，通常只有少量稀土能从大量材料中提炼出来。寻找不含稀土的替代材料已成为当务之急。

四方镍纹石是一种具有特殊有序原子结构的铁—镍合金，被认为是高性能磁体最有前途的替代品之一。这种材料历经数百万年才能自然形成，在宇宙漫长岁月中，随着陨石逐渐冷却，其内部的铁和镍原子以特定的堆叠顺序排列，形成类似于“宇宙磁体”的磁性。

在最新研究中，科学家们取得了一项重大突破。他们发现，通过在铁—镍合金中添加少量磷元素，可以在实验室内轻松地制造出四方镍纹石。这一突破的实现得益于剑桥大学材料科学与冶金系的林赛·格里尔教授的领导的研究团队。格里尔教授表示，无需任何特殊处理，只需将合金熔化并倒入模具中，即可获得四方镍纹石。更令人兴奋的是，陨石中存在的磷加速了铁和镍原子的移动，将四方镍纹石的形成速度提高了11到15个数量级，使其能够通过简单的铸造方法在短短几秒钟内形成，大大缩短了原本需要数百万年的自然形成时间。

这项研究为四方镍纹石的大规模生产铺平了道路，并有望为风力涡轮机和电动汽车等领域提供无需稀土的高性能永磁材料，从而推动清洁能源技术的进一步发展。