位于美国芝加哥附近的阿贡国家实验室(Argonne National Laborato-ry)通过研究发现, 特殊稀土永磁体可以产生更大的磁力。

   在特定的条件下, 稀土元素原子可以绕其椭圆形轨道高速旋转。“在磁性动能和电子轨道之间存在着很强的矫顽磁力, 我们称其为自旋轨道偶合力。”该实验室的一位负责人说。

   通过研究钕铁硼永磁体的晶体结构, 阿贡国家实验室的研究人员发现钕离子平均位于整个格构的两端,向两个不同的方向拖拽轨道。这就意味着有一半的钕离子向一个方向产生磁力, 另外一半向相反的方向产生磁力, 所以造成他们不会在固定的空间里整齐排列。

   研究人员表示, 可以通过多种方法来增加磁力。“我们可以控制稀土离子在电子轨道中的位置来增加磁力, 这样就可以使所有离子的磁力方向相同。”另外一种方法是用其他的稀土元素离子来取代一半的钕离子同样可以获得同样的磁力方向。“不仅可以, 而且非常有可能。”该负责人说。第三种方法是用没有磁性的离子来取代一半的钕离子, 而且可以弱化磁化现象, 但是会增加矫顽磁力或者是弱化消磁。最可行的一种方法是用钆离子来取代。“他不会增加也不会减少磁力强度, 而且钆离子的磁力矩大于钕离子, 所以会增加静磁力。”该负责人最后表示, 如果可以改变原子的轨道, 就为产生两个磁场创造了条件, 用其他的稀土元素离子来取代一半的钕原子可以获得更强的磁场。