מגנטים הם מקור אינסופי לכיף, שלא לדבר על נוחות כשמדובר בתווי מקרר ולוחות לבנים! אבל כשמדובר בשימושים תעשייתיים, כמו אלה שמשמשים את חיל האוויר ונאס"א, רק סוג אחד של מגנט הופך את הציון. אלה נקראים מגנטים אדירים נדירים, קבוצה של מגנטים קבועים חזקים העשויים מסגסוגות של יסודות אדמה מסוימים. אלמנטים אלה נכנסים לקטגוריה של יסודות אדמה נדירים (או מתכות) שהם אוסף של 17 יסודות בטבלה המחזורית; כלומר סקנדיום, יתרום וחמש עשרה הלנטנידים. למרות שמם, יסודות אדמה נדירים הם למעשה בשפע למדי, אך הם נקראים כך בגלל תכונותיהם הגיאוכימיות, הם לעתים נדירות נמצאים בריכוזים ניתנים לניצול כלכלי.
יסודות אדמה נדירים הם פרומגנטיים, כלומר שכמו ברזל, הם יכולים להיות ממוינטים. עם זאת, מכיוון שלרוב יסודות האדמה הנדירים יש טמפרטורות קארי נמוכות (הטמפרטורה שבה הם מציגים תכונות מגנטיות), כלומר הם מגנטיים רק בטמפרטורות נמוכות. עם זאת, הרוב יוצרים תרכובות עם מתכות מעבר כמו ברזל, ניקל וקובלט, שיש להן טמפרטורת קארי גבוהה יותר, ולכן ניתן לערבב איתן כדי לשפר את התכונות המגנטיות הטבעיות שלהן. ישנם שני סוגים: מגנטים neodymium ומגנטים samarium-cobalt. הראשונים, שהומצאו בשנות השמונים, הם הסוג החזק והמחיר הזול ביותר של מגנט האדמה הנדירה, עשויים ניאודימיום, ברזל ובורון (נוסחה כימית: Nd2Fe14B). לעומת זאת, מגנטים לסמריום-קובלט (פורמולה כימית: SmCo5), המשפחה הראשונה של מגנטים לאדירים נדירים שהומצאו, משמשים פחות מגנטים של ניאודימיום בגלל עלותם הגבוהה יותר וכוח השדה המגנטי החלש יותר. עם זאת, לסמריום-קובלט יש טמפרטורת קארי גבוהה יותר, מה שמייצר גומחה למגנטים אלה ביישומים בהם דרוש חוזק שדה גבוה בטמפרטורות פעולה גבוהות יותר.
מגנטים neodymium משמשים בדרך כלל ברוב הכוננים הקשיחים של המחשב ובמגוון רמקולים שמעיים. יש להם גם מספר יישומים רפואיים חשובים, שהאחד מהם אינו כולל טכנולוגיית הדמיית תהודה מגנטית (או MRI). הם גם חלק ממנגנוני הנהיגה למנועים חשמליים והיברידיים, מנועי סרוו, כלים אלחוטיים ובקרות הגה כוח. מנועי סמריום קובלט משמשים בדרך כלל לבניית גיטרות חשמליות, מנועי מירוץ Slotcar מתקדמים וטורבומכינאיי. בנוסף, אלמנטים אדירים נדירים משמשים כזרזים בתעשיית פיצוח הנפט וכדי לייצר ציוד פליטת רכב, וייתכן שיש להם יישומים עתידיים רבים לטכנולוגיה ירוקה. מגנטים לסמריום-קובלט עשויים לשמש גם בייצור מערכות קריוגניות וטמפרטורה גבוהה לנסיעה בעתיד בחלל.
במקור, העלות הגבוהה של מגנטים אלה הגבילה את השימוש בהם ליישומים הדורשים קומפקטיות יחד עם חוזק שדה גבוה, אך החל משנות התשעים, מגנטים אדירים נדירים הפכו יקרים פחות ויותר, והעלות הנמוכה עוררה השראה בשימושים חדשים (כמו צעצועים מגנטיים עבור ילדים).
כתבנו מאמרים רבים על מגנטים למגזין החלל. להלן מאמר אודות היכן לקנות מגנטים, והנה מאמר שעליו עשויים מגנטים.
אם תרצה לקבל מידע נוסף על מגנטים אדירים נדירים, עיין בדף הבית של מגנטים נדירים לכדור הארץ, והנה קישור לוויקיפדיה: מגנטים נדירים לכדור הארץ.
הקלטנו גם פרק שלם של אסטרונומיה יצוק שכולל מגנטיות. האזינו כאן, פרק 42: מגנטיות בכל מקום.
מקורות:
http://en.wikipedia.org/wiki/Rare_earth_element
http://en.wikipedia.org/wiki/Curie_temperature
http://blogs.wsj.com/chinarealtime/2010/11/02/video-how-a-rare-earth-magnet-works/
http://en.wikipedia.org/wiki/Rare-earth_magnet
http://en.wikipedia.org/wiki/Neodymium_magnet
http://en.wikipedia.org/wiki/Samarium-cobalt
