Seltene Erdelemente (Lanthanoidelemente) sind ferromagnetische Metalle, was bedeutet, dass sie als Permanentmagnete als Eisen magnetisiert werden können, aber ihre Curie-Temperatur (die Temperatur ihres Ferromagnetismus verschwindet) ist niedriger als Raumtemperatur, so dass ihre reinen Form magnetischen Eigenschaften nur bei niedrigen Temperaturen auftreten.Sie bilden jedoch Verbindungen mit Übergangsmetallen wie Eisen, Nickel und Kobalt, und die Curie-Temperatur einiger dieser Verbindungen ist viel höher als die der Raumtemperatur.Die
Seltenerdmagnete werden aus diesen Verbindungen hergestellt.
Die höhere Stärke von Seltenerdmagneten ist hauptsächlich auf zwei Faktoren zurückzuführen.Erstens haben ihre Kristallstrukturen sehr hohe magnetische Anisotropie.Das bedeutet, dass der Kristall des Materials bevorzugt an der spezifischen Kristallachse magnetisiert wird, aber es ist schwierig, ihn in andere Richtungen magnetisieren.Genau wie andere Magnete bestehen
Seltenerdmagnete aus Mikrokristallen, die während des Herstellungsprozesses in einem starken Magnetfeld angeordnet sind, so dass ihre magnetische Achse in die gleiche Richtung weist.Durch die Widerstandsfähigkeit des Gitters gegen seine Magnetisierungsrichtung besitzen diese Verbindungen eine sehr hohe Zwangskraft (Antimagnetismus).
Zweitens können die Atome seltener Erdelemente hohe magnetische Momente haben, da ihre orbitalen elektronischen Strukturen viele ungepaarte Elektronen enthalten.Im Gegensatz zu anderen Elementen befinden sich fast alle Elektronen in Paaren gegenläufigen Drehungen, so dass ihre Magnetfelder ausfallen.Das liegt daran, dass ihr Magnetfeld versetzt wird.Dies ist das Ergebnis der vollständigen Befüllung der f-Shell.Die f-Shell kann so viele wie 7 nicht verdrahtete Elektronen enthalten.Bei Magneten ist es ein unpaariges Elektron, das in die gleiche Richtung ausgerichtet ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen.Es macht das Material eine hohe Remanenz (Sättigungs-Magnetisierung J s).Da die maximale Energiedichte BH Max proportional zu J s 2 ist, haben diese Materialien das Potenzial, große Mengen an magnetischer Energie zu speichern.Das magnetische Energieprodukt BH max des Neodym-Magneten ist etwa 18-mal größer als das des "gewöhnlichen" Magneten.Dadurch werden die Seltenerdmagnete kleiner als andere Magnete mit derselben Feldstärke.
