تولید نانوذرات سخت به روشی آسان

آنیزوتروپی مغناطیس بلوری ترکیبات فلزات واسطه خاکی کمیاب مبتنی بر SmCo5 و
Sm2Co17 بالاتر از تمام مواد از این دسته بوده و بنابراین این ترکیبات
کوئرسیویتی بالایی دارند. این امر موجب می‌شود جذابیت بالایی جهت استفاده
در کاربردهای مختلف داشته باشند. با این حال این مواد با کاهش اندازه به
آسانی اکسید می‌شوند و در نتیجه روش‌های معمولی همچون روش‌های محلول
شیمیایی ، برای تولید نانوذرات پراکنده مناسب نمی‌باشند. در نتیجه هیچ
نانوذره مغناطیسی سخت از گروه ساماریوم-کبالت که در دمای اتاق دارای
کوئرسیویتی باشند، تاکنون تولید نشده است.

لیو در مصاحبه با nanotechweb.org بیان داشت: «پس از مواجهه با مشکلات
عدیده در مسیر تولید نانوذرات SmCo با روش‌های محلول شیمیایی، گروه ما
تصمیم گرفت که از یک راهکار مستقیم‌تر (خرد کردن تکه‌های این ماده با آسیاب
گلوله‌ای) برای تهیه این نانوذرات استفاده کند».

با وجودی که آسیاب گلوله‌ای یک روش معمول برای تولید ذرات در صنایع
متالورژی و سرامیک می‌باشد، اما با این روش تنها ذرات میکرومتری از فلزات
ایجاد می‌شود، حتی اگر عمل آسیاب به مدت طولانی ادامه یابد. دلیل این امر
این است که ذرات خرد شده می‌توانند در طول فرایند آسیاب دوباره به هم جوش
بخورند.

لی.و و همکارانش این مشکل را با افزودن یک ماده فعال سطحی به مخلوط حل
کردند. بدین ترتیب ذرات ریز تشکیل شده در حلال غوطه‌ور شده و نمی‌توانند
دوباره به هم جوش بخورند. مزیت دیگر این روش این است که این ماده فعال سطحی
از آلوده شدن نانوذرات به موادی که می‌توانند باعث از بین رفتن خاصیت
مغناطیسی آنها شوند، جلوگیری می‌کند.

این تیم تحقیقاتی همچنین روشی برای جداسازی ذرات بر مبنای اندازه آنها
ابداع نموده‌اند که می‌تواند ذراتی با ابعاد بین ۱۵ تا ۲۵ نانومتر را از
مخلوط جدا کند. لیو توضیح می‌دهد: «در حقیقت می‌توان این روش آسیاب کردن را
گسترش داده و نانوذرات دیگر را نیز با آن تولید کرد». در حقیقت این گروه
تحقیقاتی تلاش نموده است که با استفاده از این روش نانوذرات ماده مغناطیسی
مهم دیگری با نام نئودیمیوم-آهن-بور را تولید کند.