釹磁鐵(Neodymium magnet)也稱為釹鐵硼磁鐵(NdFeB magnet),是由釹、鐵、硼(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶體。于1982年,住友特殊金屬的佐川真人發(fā)現(xiàn)釹磁鐵。這種磁鐵的磁能積(BHmax)大于釤鈷磁鐵,是當(dāng)時(shí)全世界磁能積的物質(zhì)。后來,住友特殊金屬成功發(fā)展粉末冶金法(powder metallurgy process),通用汽車公司成功發(fā)展旋噴熔煉法(melt-spinning process),能夠制備釹鐵硼磁鐵。這種磁鐵是現(xiàn)今磁性僅次于零度鈥磁鐵的磁鐵,也是常使用的稀土磁鐵。釹鐵硼磁鐵被廣泛地應(yīng)用于電子產(chǎn)品,例如硬盤、手機(jī)、耳機(jī)以及用電池供電的工具等。
1839年瑞典人莫桑得爾(C.G.Mosander)發(fā)現(xiàn)了鑭和鐠釹混合物(didymium)。1885年奧地利人威斯巴克(A.V.Welsbach)從莫桑得爾認(rèn)為是“新元素”的鐠釹混合物中發(fā)現(xiàn)了鐠和釹。1879年法國人布瓦普德朗(L.D.Boisbauder)發(fā)現(xiàn)了釤。1901年法國人德馬爾賽(E.A.Demarcay)發(fā)現(xiàn)了銪。1880年瑞士馬利納克(Marignac)發(fā)現(xiàn)了釓。1843年莫桑得爾發(fā)現(xiàn)了鋱和鉺。1886年布瓦普德朗發(fā)現(xiàn)了鏑。1879年瑞典人克利夫(P.T.Cleve)發(fā)現(xiàn)了鈥和銩。1974年美國人馬瑞斯克(J.A.Marisky)等從鈾裂產(chǎn)物中得到钷。1879年瑞典人尼爾松(L.F.Nilson)發(fā)現(xiàn)了鈧。從1794年加多林分離出釔土至1947年制得钷,歷時(shí)150多年。
多年來成為市場關(guān)注的熱點(diǎn)。金屬釹的用戶是釹鐵硼永磁材料。釹鐵硼永磁體的問世,為稀土高科技領(lǐng)域注入了新的生機(jī)與活力。釹鐵硼磁體磁能積高,被稱作當(dāng)代“永磁”,以其優(yōu)異的性能廣泛用于電子、機(jī)械等行業(yè)。阿爾法磁譜儀的研制成功,標(biāo)志著我國釹鐵硼磁體的各項(xiàng)磁性能已跨入世界水平。釹還應(yīng)用于有色金屬材料。在鎂或鋁合金中添加1.5-2.5%釹,可提高合金的高溫性能、氣密性和耐腐蝕性,廣泛用作航空航天材料。另外,摻釹的釔鋁石榴石產(chǎn)生短波激光束,在工業(yè)上廣泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在醫(yī)療上,摻釹釔鋁石榴石激光器代替手術(shù)刀用于摘除手術(shù)或創(chuàng)傷口。釹也用于玻璃和陶瓷材料的著色以及橡膠制品的添加劑。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,稀土科技領(lǐng)域的拓展和延伸,釹元素將會(huì)有更廣闊的利用空間。
因此,找到一種探測反物質(zhì)和暗物質(zhì)的方法就顯得特別重要!于是,“阿爾法磁譜儀”應(yīng)運(yùn)而生。“阿爾法磁譜儀”實(shí)驗(yàn)由華裔美國科學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者丁肇中教授所領(lǐng)導(dǎo),美國、中國、德國等10多個(gè)國家和地區(qū)的許多科學(xué)家參加了研究與設(shè)計(jì)工作。其核心部件是一塊外徑1.6米、內(nèi)徑1.2米、重2噸的釹鐵硼環(huán)狀永磁體,若使用常規(guī)磁鐵,因四處彌漫的磁場的影響而無法在太空中運(yùn)行,而使用超導(dǎo)磁體又必須在超低溫下運(yùn)行,也不現(xiàn)實(shí),什么材料合適呢?我國科學(xué)家倡議制作了完全符合太空運(yùn)行要求的釹鐵硼永磁體,裝進(jìn)了“阿爾法磁譜儀”,為其捕捉反物質(zhì)和暗物質(zhì)信息提供強(qiáng)大的磁力。