Magnety s boridy. Kredit: Beeson et al. (2025), Advanced Materials.

Poptávka po výkonných magnetech se zdá být neuhasitelná. Se vzácnými zeminami je ale problém, stejně jako s drahými kovy. Proto vědci hledají alternativy, které by zajistily silné magnety z dostupných surovin.

Tým Georgetown University nedávno objevil nový typ silných magnetů, které nepotřebují prvky vzácných zemin ani vzácné kovy. Je to průlom, který by mohl přinést významný pokrok v technologiích zelené energetiky a spotřební elektroniky. Magnety potřebují elektromotory, roboti, diagnostické přístroje, úložiště dat nebo třeba chytré telefony.

Kai Liu. Kredit: Georgetown University.

Klíčovou vlastností takto využívaných magnetů je schopnost magnetizace ve specifickém směru, takzvaná magnetická anizotropie. Soudobé materiály s výraznou magnetickou anizotropií obsahují prvky vzácných zemin, které jsou drahé, jejich těžba ničí životní prostředí, a navíc ještě trpí geopolitickým neklidem. Pro záznamy dat se zase používají tenké filmy se slitinami železa a platiny. Není divu, že se hledají levnější a dostupnější alternativy.

Logo. Kredit: Georgetown University.

Kai Liu a jeho kolegové vyvinuli silné magnety, které jsou založené na boridech o vysoké entropii. Obsahují bor a dostupné přechodné kovy. Jde o materiály bez prvků vzácných zemin a bez drahých kovů, které představují posun k udržitelnému designu magnetů.

Slitiny o vysoké entropii představují materiály, které obsahují 5 či více prvků ve zhruba stejném zastoupení. Nabízejí zajímavé vlastnosti a jejich popularita v posledních letech roste. Problém je v tom, že obvykle mívají neuspořádanou strukturu, která neumožňuje silnou magnetickou anizotropii. Badatelé Georgetown University to vyřešili použitím boridů, které poskytují slitině s vysokou entropií potřebnou chemickou strukturu.

Jak říká Liu, s kolegy nabízejí silné magnety z dostupných materiálů, které lze využívat v mnoha velmi rozmanitých aplikacích, včetně tenkých magnetických filmů. Bonusem je snížení závislostí na drahých a obtížně dostupných surovinách.

Video: Talks – Nanomagnetism in 3D 2024 – Kai LIU, Georgetown University

Literatura

Physorg 18. 1. 2026.

Advanced Materials online 23. 12. 2025.