ความก้าวหน้าของแม่เหล็กถาวรปราศจากธาตุหายาก: แมงกานีส–บิสมัท

Abstract

บทความนี้นำเสนอความก้าวหน้าของงานวิจัยและพัฒนาวัสดุแม่เหล็ก ที่มีส่วนผสมระหว่างแมงกานีสและบิสมัท โดยวัสดุดังกล่าวเป็นหนึ่งในวัสดุแม่เหล็กที่ได้รับความสนใจในการผลิตแม่เหล็กถาวรที่ปราศจากธาตุหายากซึ่งมีราคาสูง คุณสมบัติที่น่าสนใจยิ่งสำหรับวัสดุดังกล่าวคือ ค่าสนามลบล้างความเป็นแม่เหล็ก (coercivity) มีขนาดเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิในช่วงอุณหภูมิที่ต่ำกว่า ~275 °C ซึ่งตรงกันข้ามกับวัสดุแม่เหล็กที่ใช้งานอยู่ทั่วไปในปัจจุบัน คุณสมบัติดังกล่าวทำให้วัสดุแม่เหล็กแมงกานีส-บิสมัทนี้เหมาะกับอุปกรณ์ที่มีการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิขณะใช้งาน งานวิจัยที่ผ่านมายังเน้นการพัฒนาเพื่อเพิ่มค่าสนามลบล้างความเป็นแม่เหล็ก และค่าสนามแม่เหล็กที่คงสภาพได้หลังถูกเหนี่ยวนำ (remanence) ซึ่งจะนำไปสู่การเพิ่มค่าผลผลิตพลังงานสูงสุด (maximum energy product) ของวัสดุแม่เหล็กดังกล่าว นอกจากนั้น มีการนำเสนอผลการศึกษาเกี่ยวกับการปรับแต่งคุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุแม่เหล็กแมงกานีส-บิสมัท โดยการเจือธาตุที่สาม ตลอดจนผลการศึกษาความเป็นไปได้ในการผลิตวัสดุผสมแม่เหล็กโดยนำวัสดุแม่เหล็กแมงกานีส-บิสมัท ผสมกับธาตุที่มีความเป็นแม่เหล็กชนิดอื่น เพื่อเพิ่มค่าผลผลิตพลังงานสูงสุด