Неодимов магнит (известен също като NdFeB, NIB или Neo магнит), най-широко използваният тип редкоземни магнит, е постоянен магнит, направен от сплав от неодим, желязо и бор, за да се образува тетрагонална кристална структура Nd2Fe14B. Разработена самостоятелно през 1982 г. от General Motors и Sumitomo Special Metals, неодимовите магнити са най-силният вид постоянен магнит, който се предлага в търговската мрежа. Те са заменили други видове магнити в много приложения в съвременни продукти, които изискват силни постоянни магнити, като двигатели в безжични инструменти, твърди дискове и магнитни скрепителни елементи.
Неодимът е метал, който е феромагнетик (по-конкретно той показва антиферомагнитни свойства), което означава, че подобно на желязо може да се намагнетизира, за да се превърне в магнит, но температурата на Кюри (температурата, над която изчезва феромагнетизмът) е 19 К (−254 ° С) ), така че в чиста форма неговият магнетизъм се появява само при изключително ниски температури. Обаче, съединенията на неодим с преходни метали като желязо могат да имат температури на Кюри доста над стайната температура и те се използват за получаване на неодимови магнити.
Силата на неодимовите магнити се дължи на няколко фактора. Най-важното е, че тетрагоналната кристална структура Nd 2 Fe 14 B има изключително висока едноосна магнитокристална анизотропия ( H A ~ 7 T - магнитна полева сила H в единици A / m спрямо магнитен момент в A · m 2 ). Това означава, че кристалът на материала преференциално се намазва по определена ос на кристала, но е много трудно да се намагнетизира в други посоки. Подобно на други магнити, сплавът от неодимов магнит се състои от микрокристални зърна, които са подредени в мощно магнитно поле по време на производството, така че техните магнитни оси са насочени в една и съща посока. Съпротивлението на кристалната решетка към завъртане на посоката на намагнитване придава на съединението много висока коерцитивност или устойчивост на размагнитване.
Атомът неодим също може да има голям магнитен диполен момент, защото има 4 несдвоени електрона в електронната си структура, за разлика от (средно) 3 в желязото. В един магнит именно несвързаните електрони, подредени така, че се въртят в една и съща посока, която генерира магнитното поле. Това дава на съединението Nd 2 Fe 14 В висока намагнитване на насищане ( Js ~ 1.6 T или 16 kG) и обикновено 1.3 тесла. Следователно, тъй като максималната плътност на енергията е пропорционална на Js 2 , тази магнитна фаза има потенциал за съхраняване на големи количества магнитна енергия ( Вт макс. ~ 512 kJ / m 3 или 64 MG · Oe). Тази магнитна енергийна стойност е около 18 пъти по-голяма от “обикновените” магнити по обем. Това свойство е по-високо в NdFeB сплави, отколкото в магнитите на самарий кобалт (SmCo), които са първият вид редкоземни магнити, които трябва да бъдат комерсиализирани. На практика магнитните свойства на неодимовите магнити зависят от състава на сплавта, използваната микроструктура и производствената техника.
Кристалната структура на Nd 2 Fe 14 B може да бъде описана като редуващи се слоеве от железни атоми и неодимово-борно съединение. Диамагнитните борни атоми не допринасят директно към магнетизма, но подобряват кохезията чрез силно ковалентно свързване. Сравнително ниското съдържание на редкоземни елементи (12% по обем) и относителното съдържание на неодим и желязо в сравнение с самария и кобалта правят неодимовите магнити по-ниски в сравнение с магнитите на самарий-кобалт.