Magneter er en uendelig kilde til moro, for ikke å nevne en bekvemmelighet når det gjelder kjøleskapsnotater og hvite tavler! Men når det gjelder industriell bruk, for eksempel de som brukes av luftforsvaret og NASA, er det bare en type magnet som gjør karakteren. Disse kalles Rare Earth Magnets, et sett med sterke permanente magneter laget av legeringer av bestemte jordelementer. Disse elementene faller i kategorien sjeldne jordartselementer (eller metaller), som er en samling av sytten elementer i det periodiske systemet; nemlig skandium, yttrium og de femten lantanidene. Til tross for navnet, sjeldne jordelementer er faktisk ganske rikelig, men er så navngitt på grunn av deres geokjemiske egenskaper, de finnes sjelden i økonomisk utnyttbare konsentrasjoner.
Sjeldne jordelementer er ferromagnetiske, noe som betyr at de som jern kan magnetiseres. Men fordi de fleste sjeldne jordartselementer har lave Curie-temperaturer (temperaturen de viser magnetiske egenskaper), noe som betyr at de bare er magnetiske ved lave temperaturer. Imidlertid danner de fleste forbindelser med overgangsmetaller som jern, nikkel og kobolt, som har høyere Curie-temperaturer, og kan derfor blandes med dem for å forbedre deres naturlige magnetiske egenskaper. Det er to typer: neodym-magneter og samarium-kobolt-magneter. De førstnevnte, oppfunnet på 1980-tallet, er den sterkeste og rimeligste typen sjeldne jordmagneter, er laget av neodym, jern og bor (kjemisk formel: Nd2Fe14B). På den annen side er Samarium-koboltmagneter (kjemisk formel: SmCo5), den første familien av sjeldne jordartsmagneter som er oppfunnet, mindre brukt enn neodymiummagneter på grunn av deres høyere kostnader og svakere magnetfeltstyrke. Samarium-kobolt har imidlertid en høyere Curie-temperatur, og skaper en nisje for disse magnetene i bruksområder der høy feltstyrke er nødvendig ved høyere driftstemperaturer.
Neodym-magneter brukes vanligvis i de fleste datamaskinens harddisker og en rekke lydhøyttalere. De har også en rekke viktige medisinske anvendelser, ikke minst som magnetisk resonansk billedteknologi (eller MR). De er også en del av drivmekanismene for elektriske og hybridmotorer, servomotorer, trådløse verktøy og servostyringskontroller. Samarium-koboltmotorer brukes ofte i konstruksjonen av elektriske gitarer, avanserte Slotcar-racermotorer og turbomaskineri. I tillegg blir sjeldne jordartselementer brukt som katalysatorer i petroleumssprekkerindustrien og for å lage autoutslippsutstyr, og kan ha mange fremtidige anvendelser for grønn teknologi. Samarium-koboltmagneter kan også brukes til å lage kryogene systemer og høytemperatursystemer for fremtidig romfart.
Opprinnelig begrenset de høye kostnadene for disse magneter bruken til applikasjoner som krever kompakthet sammen med høy feltstyrke, men fra 1990-tallet har sjeldne jordmagneter blitt stadig rimeligere, og de lave kostnadene har inspirert til nye bruksområder (for eksempel magnetiske leker til barn).
Vi har skrevet mange artikler om magneter for Space Magazine. Her er en artikkel om hvor du kan kjøpe magneter, og her er en artikkel om hva magneter er laget av.
Hvis du vil ha mer informasjon om Rare Earth Magnets, kan du sjekke Rare Earth Magnetics hjemmeside, og her er en lenke til Wikipedia: Rare Earth Magnets.
Vi har også spilt inn en hel episode av Astronomy Cast som handler om magnetisme. Hør her, avsnitt 42: Magnetism Everywhere.
kilder:
http://en.wikipedia.org/wiki/Rare_earth_element
http://en.wikipedia.org/wiki/Curie_temperature
http://blogs.wsj.com/chinarealtime/2010/11/02/video-how-a-rare-earth-magnet-works/
http://en.wikipedia.org/wiki/Rare-earth_magnet
http://en.wikipedia.org/wiki/Neodymium_magnet
http://en.wikipedia.org/wiki/Samarium-cobalt
