Подсказка из космоса

Поможет ли она совершить технологический прорыв южноуральским исследователям

Челябинским ученым-физикам, изучающим магнитные свойства материи, из космоса прилетела очень важная «посылочка» звездного вещества. В роли «почтальона Печкина» с доставкой нашим землякам этих образцов буквально «на дом» выступил уникальный челябинский болид.

Предстоит кропотливая работа по их исследованию, по мнению декана физического факультета ЧелГУ профессора Сергея Таскаева, магнитофизика может получить новые ценнейшие сведения для фундаментальной науки.

«Приворожить»… метеорит

— В этом есть какая-то необъяснимая мистика, — говорит Сергей Валерьевич. — Ровно за месяц до пролета болида, вернувшись с международной научной конференции в Чикаго «Интермаг», мечтал в этом самом кабинете вместе со своим приятелем, фанатом-любителем минералов Константином Дмитриевичем Ивановым, как бы раздобыть для изучения фазовых переходов «материнское» космическое вещество!? Такого на Земле получить невозможно, ведь астероиды и метеориты миллионы лет нагреваются в лучах звезд, затем так же постепенно миллионы лет остывают, причем почти в абсолютном вакууме, в отсутствии земной гравитации, сохраняя миллиарды лет свою метастабильную фазовую структуру.
При всем желании такой материал в земных условиях получить просто невозможно!

А он очень нужен для понимания физики вещества, в том числе магнитных процессов. Наша жгучая просьба «космическим разумом» услышана! Теперь главное — найти среди осколков железо -никель пятьдесят на пятьдесят… По нашим предположениям это будет настоящей «подсказкой» из космоса для научного и технологического прорыва.

— Слышал, что вы и без космической «подсказки» наткнулись на дотоле невиданные эффекты, позволяющие создать принципиально новое поколение постоянных магнитов без использования очень дорогих редкоземельных лантаноидов?

— Мы и сами были поражены невероятными результатами, они еще ждут своего теоретического объяснения! На международной конференции в Чикаго полученные нами эффекты оказались настолько сенсационными для магнитофизики, о них было особо сообщено во время первого пленарного заседания «Интермага». Мы получили очень мощные постоянные магниты без использования весьма дорогих редкоземельных элементов. Это неодим, тербий, диспрозий, самарий и им подобные «редкие земли», подчас они стоят на мировом рынке во много раз дороже золота. Мы нашли путь не использовать их вовсе. В мире подобных исследований ранее не проводилось.

Чудеса деформации

Для физиков и технологов всего мира до открытия челябинцев  царила неоспоримая аксиома: «хорошего», то есть высоко­энергетичного постоянного магнита без добавки драгоценного редкозема получить невозможно ни теоретически, ни практически! Ученые из «команды» профессора Таскаева и сами были поражены: после интенсивной пластической деформации (в 550 раз!) полоски металла гадолиния внезапно приобрели феноменальные магнитные свойства! Магнитная анизотропия (главное свойство постоянного магнита) подскочила чуть ли не в двести раз!

— Ответ могут дать тончайшие измерения на уровне микро- и нанострукур, даже на уровне отдельных атомов! На наших глазах рождается новое направление физики магнитных явлений. Для измерений придется ехать в международный физический центр в Гренобль, произвести нейтронографию наших образцов. Увы, подобного измерительного комплекса в России сегодня нет…

— Конечно, рабочая гипотеза этого гигантского эффекта у нас есть, очевидно, после подобной интенсивной пластической деформации образцы буквально пересыщены структурными дефектами, сумевшими изменить электронные структуры, их взаимодействия, — размышляет профессор Сергей Таскаев. — Отсюда, вероятно, подобный феноменальный и не предсказанный в теории скачок магнитных свойств гадолиния.

Магнитная революция

Пример для достаточно мощной ветроэнергетической установки (ВЭУ) требуется около четырех тонн постоянных магнитов на редких землях. Из-за высоких мировых цен на редкоземельные элементы львиная часть затрат ВЭУ приходится как раз на стоимость ее «сердца» — мощных постоянных магнитов. Какая магнитная революция в мире возможна только в этом одном производстве ВЭУ!? Они могут стоить раз в пять-десять дешевле.

Это только один из примеров, мощные и дешевые постоянные магниты требуются чуть ли неповсеместно. Многие прорывные технологии зачастую тормозятся как раз из-за высокой стоимости магнитов на редкоземельных элементах, они дороже в десятки раз!

— Подобный гигантский всплеск наведенной магнитной анизотропии, что мы получили на достаточно экзотическом гадолинии, как следствие должен наблюдаться на более привычных всем магнитных сплавах: железо-кобальт, железо-свинец, алюминий-никель-кобальт и других, — продолжает профессор Таскаев. — Появился выход и на получение… сверхмалых мощных молекулярных наномагнитов! Очень кстати получили «космическую посылочку» от челябинского болида. Сам выезжал в поле и собирал нужные нам для дальнейших магнитных исследований образцы космического материала.

Александр Чуносов

МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА

Редкоземы, политика, форум

Редкоземельные химические элементы из группы лантаноидов получили свое название вовсе не потому, что их в земной коре содержится мало. Все дело в том, что при их открытии великими химиками месторождения не были известны, а «собственных» минералов у них нет. Присутствуют у «соседей» в качестве примесей. На Урале, например, они сопутствуют платине и раньше шли как… непонятные отбросы.

На Земле известно несколько достаточно богатых месторождений редкоземов: в Индии, Бразилии, США, Китае и в России в Лавозерском ГОКе. На мировом рынке Китай сумел «задушить» всех конкурентов, продавая редкоземы по сверхнизким демпинговым ценам. Став монополистом, КНР теперь диктует свои, теперь очень высокие цены. Более богатое месторождение в России так и не разрабатывают, проще торговать газом и сырой нефтью, увы! Открытие челябинцев серьезно потеснит Китай в этом секторе мирового рынка.

Мировой форум физиков — всей элиты, занимающейся исследованием и применением магнитных свойств вещества — «Интермаг», самая представительная международная конференция «магнетистов». Представление достижений российских ученых в столь торжественной форме на основном пленарном заседании — что-то невероятное! Ибо считается, что всех ведущих ученых давным-давно «перекачали» на Запад или за океан, тем самым покончив с фундаментальной наукой в России.

Дело доходит даже до того, что научные статьи российских ученых в зарубежных журналах печатают без особого желания. А признание нашего научного приоритета за рубежом тем более происходит неохотно. По мнению Запада, фундаментальная наука в России закончилась, может быть ей и не нужна… Потому столь ценен «челябинский прорыв» на этом форуме.