Neodimio magnetas (taip pat žinomas kaip NdFeB, NIB arba Neo magnetas), dažniausiai naudojamas retųjų žemių magnetų tipas, yra nuolatinis magnetas, pagamintas iš neodimio, geležies ir boro lydinio, kuris sudaro Nd2Fe14B tetragonalą kristalinę struktūrą. 1982 m. „General Motors“ ir „Sumitomo Special Metals“ savarankiškai sukūrė neodimio magnetus, kurie yra stipriausi komercinės paskirties magnetai. Jie daugelyje taikomųjų programų pakeitė kitų tipų magnetus šiuolaikiškuose gaminiuose, kuriems reikalingi stiprūs nuolatiniai magnetai, pvz., Belaidžių įrankių varikliai, kietieji diskai ir magnetiniai tvirtinimo elementai.
Neodimiumas yra metalas, kuris yra feromagnetinis (konkrečiau jis rodo antiferromagnetines savybes), o tai reiškia, kad, kaip geležis, jis gali būti magnetuojamas, kad taptų magnetu, tačiau jo Curie temperatūra (temperatūra, virš kurios jos feromagnetizmas išnyksta) yra 19 K (−254 ° C ), todėl gryna forma jo magnetizmas pasirodo tik esant labai žemai temperatūrai. Tačiau neodimio junginiai su pereinamaisiais metalais, pvz., Geležimi, gali turėti Curie temperatūrą gerokai aukštesnėje nei kambario temperatūroje, ir jie naudojami neodimio magnetams gaminti.
Neodimio magnetų stiprumas priklauso nuo kelių veiksnių. Svarbiausia yra tai, kad tetragonalinė Nd 2 Fe 14 B kristalinė struktūra pasižymi išskirtinai didele vieniašalia magnetokristaline anizotropija ( H A ~ 7 T - magnetinio lauko stipris H A / m vienetais, palyginti su magnetiniu momentu A · m 2 ). Tai reiškia, kad medžiagos kristalas iš esmės magnetuojasi išilgai tam tikros kristalinės ašies, bet labai sunku jį magnetizuoti kitomis kryptimis. Kaip ir kiti magnetai, neodimio magnetas yra sudarytas iš mikrokristalinių grūdų, kurie gamybos metu yra suderinti galingame magnetiniame lauke, todėl jų magnetinės ašys nukreipiamos ta pačia kryptimi. Kristalinės grotelės pasipriešinimas magnetavimo krypčiai sukelia junginiui labai didelį koerciškumą arba atsparumą demagnetizacijai.
Neodimio atomas taip pat gali turėti didelį magnetinį dipolio momentą, nes jo elektronų struktūroje yra 4 nesuporuoti elektronai, lyginant su (vidutiniškai) 3 geležimi. Magne, tai yra nesusiję elektronai, lyginami taip, kad sukasi ta pačia kryptimi, kuri generuoja magnetinį lauką. Tai suteikia Nd 2 Fe 14 B junginiui didelį prisotinimo magnetizavimą ( J s ~ 1,6 T arba 16 kG) ir paprastai 1,3 teslas. Todėl, kadangi didžiausias energijos tankis yra proporcingas J s 2 , ši magnetinė fazė gali saugoti didelius magnetinės energijos kiekius ( BH max ~ 512 kJ / m 3 arba 64 MG · Oe). Ši magnetinė energijos vertė yra apie 18 kartų didesnė už „įprastinius“ magnetus pagal tūrį. Ši savybė yra didesnė NdFeB lydiniuose, nei samariumo kobalto (SmCo) magnetuose, kurie buvo pirmieji retųjų žemių magnetai, kurie turi būti parduodami. Praktikoje neodimio magnetų savybės priklauso nuo lydinio sudėties, mikrostruktūros ir gamybos metodo.
Nd 2 Fe 14 B kristalų struktūrą galima apibūdinti kaip kintančius geležies atomų sluoksnius ir neodimio boro junginį. Diamagnetiniai boro atomai tiesiogiai neprisideda prie magnetizmo, bet stiprina sanglaudą stipriu kovalentiniu rišimu. Santykinai mažas retųjų žemių kiekis (12% tūrio) ir santykinis neodimio ir geležies kiekis, palyginti su samariumu ir kobaltu, leidžia neodimio magnetams sumažinti kainą nei samariumo-kobalto magnetai.