东京农业技术大学特聘副教授山本明穗成功地用含铁的超导体制造了强力磁铁。它可以降低在医疗、能源和科学领域使用强力磁铁的成本。
超导体是没有电阻的物质。很多人可能在科学教科书中见过它,但它被用在了令人惊讶的熟悉的地方。例如,医院检查中使用的MRI的操作需要强磁性,因此使用使用超导体的电磁体。但是,为了将电阻降低到零,需要用稀有且昂贵的液氦将其冷却到-200℃以下的极低温度,成本高昂。在这种情况下,需要开发即使在更高温度下也能工作的超导磁体。
一个候选者是由铁制成的超导体。由于即使在较高温度下也能达到超导状态,因此可以期待以低成本实现超导磁体。然而,直到现在,用铁基超导体制造磁铁的技术还没有建立。Yamamoto 副教授和他的同事们专注于由铁制成的化合物,包括钡、钾和砷。它是一种已知的化合物,即使在相对较高的温度下也处于超导状态。通过烘烤这种化合物的精细晶体,形成一种称为多晶的物质,它成为一种强大的超导磁体,即使在小型冰箱中也能运行。以前的多晶具有容易从晶粒连接处开裂的弱点,但这种磁体晶粒均匀,强度高。
随着铁基超导体磁体技术的确立,未来有可能大幅降低MRI检查的成本。此外,由多晶制成的磁铁具有被强磁力破坏的缺点,但展示一种克服这一问题的方法可能会为其他材料制成的磁铁开辟新的途径。