Permanente magneter er overalt omkring os: I mobiltelefoner, computere, hovedtelefoner, pumper, elbiler og vindmøller. Ofte ønsker man at anvende så kraftige magneter som muligt, for så kan man gøre apparaterne mindre og spare på materialerne. De sidste 30 års anvendelse af kraftige, neodym-baserede magneter har været en væsentlig drivkraft bag miniaturiseringen og effektiviseringen af harddiske, elmotorer osv., men visse ydre påvirkninger, især varme og modsatrettede magnetfelter, kan imidlertid ødelægge magnetiseringen. Det er eksempelvis det der sker, hvis et elektronisk nøglekort bliver afmagnetiseret ved at ligge op ad en mobiltelefon.
Ønskes: bedre modstandskraft mod afmagnetisering
Der forskes verden over i hvordan man kan øge permanente magneters modstandskraft mod at blive afmagnetiseret, deres såkaldte koercivitet. En hyppigt anvendt metode er at tilsætte det kostbare metal dysprosium til de meget udbredte neodym-magneter for at øge deres koercivitet.
Der er dog et fundamentalt videnskabeligt problem som står i vejen for en systematisk optimering af magneternes egenskaber: Vi kender stadig ikke de specifikke fysiske og kemiske faktorer, der bestemmer koerciviteten af en magnet. Virkelige magneters koercivitet er således kun halvt så stor som den teoretisk burde være.
3D-modeller skal afsløre fysiske mekanismer
Nu vil lektor Rasmus Bjørk fra DTU Energi forsøge at angribe problemet fra en ny vinkel. Rasmus Bjørk har tidligere arbejdet med magneter og optimering af deres egenskaber, men har også erfaring med 3D-computermodeller af materialers mikrostruktur. Og det er netop ved at udvikle en model der kombinerer magnetisme og 3D-mikrostruktur, at Rasmus vil gøre fremskridt.
Og han har allerede blik for det følgende skridt: At udvikle strategier for at forbedre koerciviteten ved at designe mikrostrukturen af magneterne.
Store perspektiver for anvendelse
Både dysprosium og neodym produceres næsten udelukkende i Kina, hvilket i sig selv gør brugerne sårbare over for udsving i pris og tilgængelighed. Neodym er dog væsentligt mere tilgængeligt end dysprosium, så hvis man kan minimere brugen af dysprosium, vil det være en fordel for alle virksomheder der anvender permanente magneter.
For Poul Due Jensens Fond (fonden bag Grundfos-koncernen) er Rasmus’ projekt et godt eksempel på hvordan fremragende forskning kan gå hånd i hånd med både anvendelse og samfundsrelevans.
Poul Due Jensens Fond har finansieret forskningsprojektet med en bevilling på 3,56 millioner. Projektet ventes at løbe frem til sommeren 2021
