NEWS | July 3, 2024

Rekord-Magnet aus zwei Seltenen Erden könnte viele Technologien voranbringen

a magnetic field of two magnet bars

Die Meldungen zu Chinas Exportkontrollen bei Seltenen Erden überschlagen sich, da erfinden Wissenschaftler der Universität Berkeley einen Super-Magneten aus diesen Rohstoffen, der alle bisherigen Permanentmagneten in den Schatten stellt. Dies zeigt die hohe Bedeutung Seltener Erden nicht nur für die Wachstumsmärkte Energieversorgung, Transportbranche und Verteidigungsindustrie, sondern auch für die Materialwissenschaft als deren Grundlage.

Drei Mal so stark wie die derzeit stärksten Magnete

Magnete sind fast wörtlich der Dreh- und Angelpunkt für die Verwendung Seltener Erden. Sie treiben unsere elektrischen Fahrzeuge an und stecken sowohl in Windkraftanlagen als auch in hoch technologisierten Datenspeichern. Umso bahnbrechender ist der Power-Magnet der Forschenden, der eine Koerzitivfeldstärke von 25 Tesla aufweist, was eine sehr hohe Resistenz gegen Entmagnetisierung bedeutet. Die bisher stärksten Permanentmagnete mit Neodymoxid weisen maximal 7,5 Tesla auf. Laut der Zeitschrift Science hat der Magnet auch ein drei Mal so starkes Magnetfeld wie der bislang stärkste magnetische Stoff.

Komplett neue Stoffklasse mit zwei Seltenen Erden

Laut den Forschenden handelt es sich bei dem Magnet-Material um eine komplett neue Stoffklasse, bestehend aus zwei Atomen eines Seltenerdelements wie Dysprosiumoxid oder Terbiumoxid. Dazwischen befinden sich drei in einem Dreieck angeordnete Jod-Atome. Der außergewöhnlich hohe Magnetismus des Moleküls geht auf viele ungepaarte Elektronen zurück, die sich durch die Stellung der Atome nicht mit ihren Partnerelektronen neutralisieren können.

Starke Magnete sind unverzichtbar für technologischen Fortschritt

Solche verbesserten Magnete könnten zahlreiche Technologien auf das nächste Level bringen. Leistungsfähigere Elektromotoren ermöglichen nicht nur schnellere E-Autos, sondern können auch die Elektrifizierung von Bussen und Lastwägen voranbringen, Bereiche, in denen strombetriebene Fahrzeuge bisher noch Aufholbedarf haben. In China gibt es jetzt schon eine Magnetschwebebahn, ein 600 Kilometer schneller Zug, der zwei Städte miteinander verbindet. Solche Technologien wären mit stärkeren Magneten leichter umsetzbar – bei entsprechender Rohstoff-Bevorratung auch hierzulande. Und auch die Kernfusion, möglicherweise unsere grüne Energieversorgung der Zukunft, basiert auf starken, entmagnetisierungsresistenten Permanentmagneten (wir berichteten).

Halten Chinas Kontrollen unsere technologische Entwicklung auf?

Auf alle diese fortschrittlichen Technologien müssten wir verzichten, wenn uns die Seltenen Erden ausgehen. Mit den ab 1. Oktober geltenden Exportkontrollen für Seltene Erden (wir berichteten) hat China faktisch die Möglichkeit, uns von unserer technologischen Entwicklung abzuschneiden. Der einzige Weg, das zu verhindern, ist jetzt unsere Rohstofflager zu füllen. Für Investoren schlägt gerade die goldene Stunde: Denn die Märkte haben Chinas Exportkontrollen bis jetzt noch nicht eingepreist, so dass es Seltene Erden wie Neodymoxid im Moment noch sehr billig zu kaufen gibt.

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