Magneti so neskončen vir zabave, če ne govorimo o praktičnosti, ko gre za hladilne note in bele deske! Kadar pa gre za industrijske namene, na primer tiste, ki jih uporabljajo zračne sile in NASA, je le ena vrsta magneta takšna. Temu pravimo redki zemeljski magneti, niz močnih trajnih magnetov, izdelanih iz zlitin določenih zemeljskih elementov. Ti elementi spadajo v kategorijo redkozemeljskih elementov (ali kovin), ki so zbirka sedemnajstih elementov v periodični tabeli; in sicer skandij, itrij in petnajst lantanidov. Kljub svojemu imenu so redko zemeljski elementi pravzaprav precej obilni, vendar so tako imenovani zaradi svojih geokemičnih lastnosti, ki jih le redko najdemo v ekonomsko izkoristljivih koncentracijah.
Redko zemeljski elementi so feromagnetni, kar pomeni, da jih lahko, podobno kot železo, namagnete. Ker pa ima večina redkih zemeljskih elementov nizke temperature Curie (temperatura, pri kateri imajo magnetne lastnosti), kar pomeni, da so pri nizkih temperaturah magnetni. Vendar večina tvori spojine s prehodnimi kovinami, kot so železo, nikelj in kobalt, ki imajo višjo temperaturo Curie, zato jih je mogoče mešati z njimi, da se izboljšajo njihove naravne magnetne lastnosti. Obstajata dve vrsti: neodim magneti in samarij-kobaltni magneti. Prva, izumljena v osemdesetih letih prejšnjega stoletja, je najmočnejša in cenovno najugodnejša vrsta magnet redkih zemlje, narejena je iz neodima, železa in bora (kemijska formula: Nd2Fe14B). Po drugi strani so magneti samarij-kobalt (kemijska formula: SmCo5), prva družina izumljenih redkih zemeljskih magnetov, zaradi višjih stroškov in šibkejše jakosti magnetnega polja manj uporabljeni kot neodimi magneti. Vendar ima samarij-kobalt višjo temperaturo Curie, kar ustvarja nišo za te magnete v aplikacijah, kjer je pri višjih obratovalnih temperaturah potrebna velika jakost polja.
Neodimijevi magneti se običajno uporabljajo na večini trdih računalnikov in različnih zvočnih zvočnikih. Imajo tudi številne pomembne medicinske aplikacije, med katerimi ne nazadnje vključuje tehnologijo slikanja z magnetno resonanco (ali MRI). Prav tako so del pogonskih mehanizmov za električne in hibridne motorje, servomotorje, brezžična orodja in servo krmiljenje. Motorji Samarium-kobalt se pogosto uporabljajo pri izdelavi električnih kitarov, vrhunskih dirkalnih motorjev Slotcar in turbomerskih strojev. Poleg tega se redko zemeljski elementi uporabljajo kot katalizatorji v industriji krekinga nafte in izdelavi opreme za avtomobilske emisije in imajo morda številne prihodnje aplikacije za zeleno tehnologijo. Samarij-kobaltni magneti se lahko uporabljajo tudi pri izdelavi kriogenih in visokotemperaturnih sistemov za prihodnja potovanja v vesolje.
Prvotno so visoki stroški teh magnetov omejili njihovo uporabo na aplikacijah, ki zahtevajo kompaktnost skupaj z visoko jakostjo polja, vendar so v 90. letih redki zemeljski magneti postali vedno cenejši, nizki stroški pa so spodbudili nove uporabe (na primer magnetne igrače za otrok).
Za Space Magazine smo napisali veliko člankov o magnetih. Tukaj je članek o tem, kje lahko kupimo magnete, in tukaj je članek o tem, iz katerih magnetov so narejeni.
Če želite več informacij o redkih zemeljskih magnetih, si oglejte domačo stran Rare Earth Magnetics in tu je povezava do Wikipedije: Redki zemeljski magneti.
Posneli smo tudi celo epizodo Astronomy Cast o magnetizmu. Poslušajte tukaj, Epizoda 42: Magnetizem povsod.
Viri:
http://sl.wikipedia.org/wiki/Rare_earth_element
http://sl.wikipedia.org/wiki/Curie_temperature
http://blogs.wsj.com/chinarealtime/2010/11/02/video-how-a-rare-earth-magnet-works/
http://sl.wikipedia.org/wiki/Rare-earth_magnet
http://sl.wikipedia.org/wiki/Neodymium_magnet
http://sl.wikipedia.org/wiki/Samarium-cobalt
