Ein internationales Forscherteam im DFG-Sonderforschungsbereich SFB/TRR 270 „HoMMage“ hat in Nature Communications neue Erkenntnisse zu effizienteren Permanentmagneten veröffentlicht. Seltenerdmagnete wie Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17 sind essenziell für Hochleistungsmotoren in Fahrzeugen, Drohnen und Zügen, und ihre Leistungsfähigkeit hängt stark von der inneren Nanostruktur sowie von Grenzflächen zwischen den Bausteinen ab. Durch eine Kombination aus magnetischen Messungen, fortschrittlicher Mikroskopie und mikromagnetischen Simulationen zeigten die Forscher, dass die stärksten Magnete an der Grenze einer kritischen inneren Phase eine ultradünne kupferreiche Schicht aufweisen, die nur ein bis zwei Atome dick ist und als Verankerungsbarriere wirkt, Entmagnetisierung also unter extremen Bedingungen unterdrückt. Korngrenzen, lange Zeit als Schwachstelle betrachtet, beeinträchtigen die Magnetleistung demnach nicht wesentlich; vielmehr liegen die Potenziale in der inneren Kristallstruktur, und schon winzige Veränderungen in Aufbau und Verteilung der Bausteine können die magnetischen Eigenschaften deutlich verbessern. Zudem identifizierten die Wissenschaftler „ideale Defekte“, die den stabilsten Magnetenzustand erklären und künftig als Orientierung für noch stärkere Magnetsysteme dienen sollen, wodurch kostenintensive Trial-and-Error-Experimente reduziert werden könnten. Die Studie entstand in enger Zusammenarbeit zwischen der TU Darmstadt, dem Max-Planck-Institut für nachhaltige Materialien in Düsseldorf, dem Ernst-Ruska-Zentrum für Mikroskopie und Spektroskopie am Forschungszentrum Jülich, der School of Physics and Astronomy der Universität Glasgow, VACUUMSCHMELZE in Hanau und der Universität Duisburg-Essen. Die Veröffentlichung trägt den Titel „Identifying grain boundary and intragranular pinning centres in Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17 permanent magnets to guide performance optimisation“ in Nature Communications (2025).

Quelle der ursprünglichen Meldung: https://www.presseportal.de/pm/53715/6204834