Группа исследователей, связанных с большим количеством учреждений в США, сообщает о способе использования связей лантанид-лантанид для создания более мощных постоянных магнитов. В своей статье, опубликованной в журнале Science , группа описывает технику изготовления нескольких видов лантанидных связей для использования в магнитах. Лантаниды — это 15 металлических химических элементов, пронумерованных от 57 до 71.
Как отмечают исследователи, большие валентные орбитали, допускающие перекрытие, обычно необходимы для создания связи металл-металл. По этой причине связи между лантанидами не рассматривались как возможный источник строительных магнитов. В этой новой работе исследователи обнаружили комплексы дилантанидов, которые в значительной степени решают эту проблему.
Исследователи обнаружили класс двухвалентных ионов лантаноидов, которые были симметрично совместимы с 5d-орбиталями. С их помощью удалось установить связи диспрозий-диспрозий, тербий-тербий и гадолиний-гадолиний. Первые два показали большой потенциал для создания сильных магнитов. Используя связи в обоих из них, исследователи создали комплексы с двойными металлическими центрами, которые имеют общий ад-электрон. В обоих случаях три атома йода располагались треугольниками вокруг центров металлов. Атомы металла удерживались вместе связью , проходящей через центр треугольной структуры с неспаренным электроном посередине. Исследователи предполагают, что в дополнение к чрезвычайному магнетизму эта связь представляла собой первую в своем роде связь между двумя редкоземельными материалами.
Недавно обнаруженные связи имеют прочность связи примерно 14 Тесла при температурах до 60 К — новый рекорд для материала на основе молекул. Предыдущий рекорд был 7,9 тесла. Недавно открытые связи могут быть использованы для создания нового класса сверхсильных постоянных магнитов. Исследователи также обнаружили, что общая напряженность поля созданных ими материалов была слишком сильной, чтобы ее можно было точно измерить с помощью их оборудования; таким образом, их количество является оценочным. Они предполагают, что магниты, изготовленные с использованием их технологий, могут использоваться как для хранения небольших носителей, так и для крупных технических приложений, требующих новых типов твердых материалов.
