Es relativamente conocido que el neodimio forma imanes extremadamente fuertes. Sin embargo, parece bastante extraño que este elemento en particular forme imanes tan fuertes. ¿Qué tiene el neodimio que le permite formar imanes tan fuertes?
El elemento neodimio no es magnético. A lo que se refiere la gente cuando habla de imanes de neodimio es al compuesto de composición aproximada Nd $_2$ Fe $_{14}$ B. Se trata de un ferromagneto que contiene principalmente hierro. La magnetización de saturación es más o menos la misma que la del hierro, aproximadamente 2 teslas.
La diferencia con el hierro puro es que se trata de un imán permanente con un fuerte campo coercitivo. Y eso se debe a que es difícil mover las estrechas paredes de los dominios magnéticos. Las paredes de los dominios son estrechas debido a la gran anisotropía magnetocristalina.
La anisotropía es mayor que en el hierro por varias razones. El hierro tiene una estructura cristalina cúbica, la estructura del Nd $_2$ Fe $_{14}$ B tiene una simetría inferior.
El papel del neodimio es aumentar la anisotropía magnetocristalina debido al acoplamiento espín-órbita mediado por el Nd $4f$ orbitales. En este sentido, está relacionado con los imanes de samario-cobalto (SmCo $_5$ etc) pero con hierro que es mucho más barato.
La coercitividad también está fuertemente influenciada por la metalurgia, la microestructura de los granos de cristal, las impurezas y las inclusiones.
Esto no es una respuesta, debería pensar. Su observación (correcta) simplemente empuja la pregunta a "¿qué tiene el neodimio que hace que sus aleaciones con el hierro sean mucho más magnéticas que los imanes ordinarios?".
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Es su capacidad para formar una aleación con el hierro y el boro con la propiedad especial de que todos los átomos están alineados mientras que el cambio de esta alineación es muy difícil: quora.com/Por qué los imanes de neodimio son tan fuertes