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Die Erfindung betrifft Nanopartikel nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, insbesondere zur Verwendung in Permanentmagneten beispielsweise in elektrischen Motoren oder Generatoren.
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Permanenterregte Motoren und Generatoren stellen große Anforderungen an die magnetischen Eigenschaften der verwendeten Permanentmagnete. Diese werden in einem herkömmlichen Aufbau lediglich von anisotropen gesinterten Seltenerd-Magnetwerkstoffen auf Basis von Neodym-Eisen-Bor beziehungsweise Samarium-Cobalt erreicht. Die Verknappung des Zugangs zu Seltene-Erdelementen hat zu einer Intensivierung der Suche nach neuen dauermagnetischen, insbesondere Seltenerd-freien Magnetmaterialien geführt. Diese hat insbesondere durch die Nanotechnologie eine starke Belebung erfahren. Dies liegt daran, dass permanentmagnetische Eigenschaften neben der hohen Magnetisierung (magnetischen Polarisation) aufgrund eines geeigneten atomaren und kristallographischen Aufbaus in hohem Maß von Magnetisierungsprozessen auf mesoskopischer Skala abhängen. Durch den mikrostrukturellen Aufbau als nanoskalige Eindomänenteilchen werden Dauermagneteigenschaften begünstigt, wie in der Rascherstarrungstechnik bekannt.
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Der synthetische Aufbau permanentmagnetischer Materialien aus Nanopartikeln mit hoher spontaner Magnetisierung wird jedoch durch die steigende Oxidationsempfindlichkeit in Nanopartikeln behindert. So werden selbst favorisierte Übergangsmetalllegierungen aus Co und Fe leicht oxidiert.
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Gleichzeitig lassen sich die durch sogenannte Formanisotropie erreichbaren Koerzitivfeldstärken experimentell nicht erreichen.
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Während in heutigen seltenerdbasierten Dauermagneten (z.B. SmCo oder NdFeB) durch eine hohe magnetokristalline Anisotropie in mikrokristallinen, metallurgisch erzeugten Mikrostrukturen eine für fast alle derzeitigen Anwendungen ausreichend hohe Koerzitivfeldstärke erzeugt wird, bleibt die remanente Magnetisierung in diesen Systemen auf die spontane Magnetisierung der hartmagnetischen Phase (z.B. Nd2Fe14B von 1.61 T) begrenzt.
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Durch nanotechnologische Syntheseverfahren lassen sich aufgrund der Formgebungsmöglichkeit magnetisch eindomänige Nanopartikel herstellen. Die Nanopartikel können ebenso als langgestreckte Ellipsoide, Nanowires oder Nanorods ausgebildet sein und in ausgerichteten Ensembles angeordnet werden. Aus ursprünglich als weichmagnetische Metalle und Legierungen bekannten Ferromagnetika, wie NiFe oder CoFe wird aufgrund der Formanisotropie ein permanentmagnetisches Material mit erheblicher Ummagnetisierungsstabilität. Das Anisotropiefeld als obere Grenze für das Koerzitivfeld ist dabei für unendlich langgestreckte Teilchengeometrien auf 2Pi* Ms (Sättigungsmagnetisierung) begrenzt. Durch Einflüsse aus dem Ensemble aber auch aufgrund der Tatsache, dass das Koerzitivfeld durch Defekte an der Oberfläche der Nanopartikel sowie durch Ecken und Kanten reduziert ist (µH = alpha·µHa – Neff·Js), ist bis heute nicht klar, ob dieser Grenzwert im Ensemble von Teilchen erreicht werden kann, oder ob zusätzlich andere Ummagnetisierungsmoden (Curling, Fanning) auftauchen, die ebenfalls ein geringeres Koerzitivfeld bedeuten.
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Ein herkömmlicher maximaler Wert eines Koerzitivfelds in FeCo Nanowires liegt bei ca. 5,5 kOe und ist damit für hohe Energiedichten zu gering. Dieses kann nun wiederum auf herkömmliche Weise mittels der sogenannten Kern-Schale-Methode, das heißt der Abscheidung eines zweiten hartmagnetischen Materials auf der Außenfläche des formanisotropen Nanopartikels, behoben werden. Eine hartmagnetische Schale kann dabei flächig auf das Nanopartikel aufgebracht sein und das Nanopartikel komplett bedecken. Die
DE 10 2012 204 083.8 offenbart eine derartige Anordnung.
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Die
DE 10 2012 204083.8 offenbart ein Nanopartikel mit zumindest einem elongierten Kern, der mit zumindest einem ersten, magnetisierbaren und/oder magnetisierten, Material gebildet ist und mit einer den Kern umgebenden Schale, welche mit zumindest einem zweiten, magnetokristallin anisotropen, Material gebildet ist.
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Dieses Konzept zwei-phasiger sogenannter austauschgekoppelter (exchange spring) Magnete wurde zwar in metallurgischen Verfahren untersucht – insbesondere der sogenannte Rapidly Quenching Process. Hierbei führt jedoch eine begrenzte Kontrolle hinsichtlich Formgebung und Verteilung der beiden Phasen zueinander zu einer starken Abnahme der Koerzitivfeldstärke und damit zu reduzierten dauermagnetischen Eigenschaften.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Nanopartikel zu schaffen, mit welchem die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik überwunden werden können. Insbesondere soll mit dem erfindungsgemäßen Nanopartikel die Schaffung eines verbesserten dauermagnetischen Magnetmaterials ermöglicht sein. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Permanentmagneten sowie einen verbesserten Elektromotor und einen verbesserten Generator zu schaffen. Es sollen neue Konzepte synthetischer Dauermagnete geschaffen werden. Es soll eine wirksame Vergrößerung der Energiedichte erzielt werden. Es soll eine Oxidationsempfindlichkeit verringert und erreichbare Koerzitivfeldstärken vergrößert werden.
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Die Aufgabe wird durch ein Nanopartikel gemäß dem Hauptanspruch gelöst. Die Aufgabe wird zusätzlich durch ein Verfahren gemäß dem Nebenanspruch gelöst. Es lassen sich erfindungsgemäße Permanentmagnete, Elektromotoren oder Generatoren herstellen und verwenden.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Nanopartikel beansprucht, aufweisend einen von einem ersten Ende entlang einer Längsachse sich bis zu einem zweiten Ende erstreckenden elongierten Kern, der mittels mindestens eines ersten, magnetisierbaren und/oder magnetisierten Materials ausgebildet ist, wobei an dem Kern an dem ersten Ende eine erste Abdeckung und an dem zweiten Ende eine zweite Abdeckung ausgebildet sind, die ein zweites, magnetokristallin anisotropes Material aufweisen, wobei der Kern entlang der Längsachse mit einem Abstand > 0 zwischen der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung von diesem unbedeckt ist.
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Dabei ist unter einem Nanopartikel im Sinne dieser Erfindung ein Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 1000 nm zu verstehen. Insbesondere weist das Nanopartikel einen Durchmesser von weniger als 300 nm auf.
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Unter einem elongierten Kern im Sinne dieser Erfindung ist ein Kern mit einem Aspektverhältnis, das ist das Verhältnis von Längs- zu Querabmessung, von mindestens 1,5 zu verstehen. Geeigneterweise ist das Aspektverhältnis zumindest 5, idealerweise zumindest 10.
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Der besondere Gegenstand ist die Bereitstellung von elongierten Partikeln mit einer Kern-Abdeckungs-Nanostruktur, bei der mindestens zwei Materialsysteme beteiligt sind, die zu einer hohen dauermagnetischen Performance, und zwar zu einer hohen Remanenz, zu einem hohen Koerzitivfeld und zu einem hohen Energieprodukt sowie zu einer Langzeitstabilität führen, sowie die Zusammenfassung dieser Magnetbausteine zu Ensembles.
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Eine der Komponenten, und zwar die Kernphase, hat einen höheren Volumenanteil und trägt eine hohe Magnetisierung. Eine zweite Phase, hier die Abdeckungsphase, weist eine hohe magnetokristalline Anisotropie auf. Diese stabilisiert die Oberfläche beziehungsweise Grenzfläche magnetisch. Zudem wird durch die Wahl von Kerngröße, Kerndurchmesser und Abdeckungsdicke sowie einen optimierten Kontakt eine magnetische Austauschkopplung erreicht, die zu einem einphasigen Ummagnetisierungsverhalten führt und somit eine homogene Rotation bei hohen Koerzitivfeldern begünstigt.
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Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass der Ummagnetisierungsprozess an den Enden der Kernphase beziehungsweise des Kerns beginnt. Erfindungsgemäß erfolgt eine Abscheidung der zweiten Phase an den Enden der Kernphase. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass dies eine Verbesserung der magnetischen Eigenschaften bei gleichzeitiger Reduzierung des Volumenanteils der zweiten Phase (der Umhüllung des Kerns) im Vergleich zu einer geschlossenen Phase ermöglicht.
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Die Reduzierung des Gesamtvolumens der zweiten Phase, beziehungsweise des zweiten Materials, wirkt sich vorteilhaft in einer Erhöhung der Magnetisierung des Nanopartikels im Vergleich zu einer vollständigen Einschalung des Kerns aus. Eine Reduzierung des Anteils der zweiten Phase bewirkt eine vorteilhafte Reduzierung des Preises pro Magnetbaustein, da eine große Anzahl der verwendeten Materialien mit hoher magnetokristalliner Anisotropie sehr teure Elemente wie Pt, Pd oder Seltene Erden sind.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zur Beschichtung eines Nanopartikels mit einer ersten Abdeckung und einer zweiten Abdeckung beansprucht, wobei der Kern einerseits um die erste Abdeckung und die zweite Abdeckung und andererseits getrennt voneinander synthetisiert werden und danach ein chemisches oder physikalisches Abscheiden des zweiten Materials auf das erste Material ausgeführt wird.
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Insbesondere durch die Verwendung von Nanopartikeln als zweite Phase beziehungsweise als zweites Material, ergeben sich in der Synthese der Magnetbausteine weitere Vorteile. Generell ist die homogene Beschichtung eines Nanopartikels mit einer zweiten Schicht eine große Herausforderung, sodass eine partielle Beschichtung vorteilhaft einfacher zu realisieren ist. Aufgrund der magnetischen Wechselwirkung zwischen erster und zweiter Phase, beziehungsweise erstem und zweitem Material, ist die Anlagerung der zweiten Phase an den Enden der Nanopartikel der ersten Phase vorteilhaft begünstigt. Die Synthese kann sowohl in einem Schritt als auch getrennt erfolgen. Die getrennte Synthese ermöglicht es, die optimalen Bildungsbedingungen für beide Phasen anzuwenden. In vielen Fällen ist insbesondere für die Ausbildung der harten Phase eine Temperbehandlung notwendig, die die thermische Stabilität der ersten Phase überschreitet. Beispielsweise sind für die Ausbildung von Hartferriten Temperaturen von ca. 1000 °C und für die Umwandlung von FePt in die hartmagnetische tetragonale Struktur Temperaturen von über 600 °C notwendig. Zudem können die Bildungsbedingungen der zweiten Phase einen negativen Einfluss auf die erste Phase haben, wie beispielsweise die Oxidation der ersten Phase. Dies kann durch eine getrennte Synthese vorteilhaft verhindert werden. Die Abscheidung der zweiten Phase ist sowohl mittels chemischen als auch physikalischen Methoden ausführbar.
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Durch den erfindungsgemäßen Aufbau werden in einfacher Weise die zur Ausbildung eines hohen Koerzitivfeldes erforderliche Kombination hoher Formanisotropie mit der Stabilisierung der Oberfläche durch magnetokristalline Anisotropie verknüpft.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die erste Abdeckung und die zweite Abdeckung quer zur Längsachse sich erstreckende Oberflächenbereiche des Kerns abdecken.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die erste Abdeckung und die zweite Abdeckung die Quer zur Längsachse sich erstreckenden Oberflächenbereiche des Kerns vollständig abdecken.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die erste Abdeckung und die zweite Abdeckung entlang der Längsachse sich erstreckende Oberflächenbereiche des Kerns abdecken.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die erste Abdeckung das erste Ende und die zweite Abdeckung das zweite Ende vollständig einhüllen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das zweite Material aus zweiten Nanopartikeln bestehen, deren Volumina jeweils kleiner als das des Kerns sind.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Gesamtvolumen der zweiten Nanopartikel 1–20 % des Volumens des Kerns sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das zweite Nanopartikel kugelförmig sein beziehungsweise können die zweiten Nanopartikel kugelförmig sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Abstand zwischen der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung mindestens 50 %, insbesondere 80 %, der Länge des Kerns entlang der Längsachse sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Nanopartikel als Nanorod ausgebildet sein und der Kern kann eine Zylinderform mit einer Länge und einem Radius aufweisen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die erste Abdeckung und die zweite Abdeckung jeweils die Form eines Zylinders, eines Hohlzylinders, eines einen Grundzylinder aufweisenden Hohlzylinders oder eines Kugelhaufens aufweisen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die erste Abdeckung und die zweite Abdeckung eine Dicke aufweisen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Abstand die Länge des Kerns zuzüglich zweimal der Dicke und abzüglich der Erstreckung der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung entlang der Längsachse sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine äußere Schutzschicht zum Schutz vor Korrosion, insbesondere Oxidation, ausgebildet sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die erste Abdeckung und die zweite Abdeckung einen Teil der Schutzschicht ausbilden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Permanentmagnet, umfassend eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Nanopartikeln, bereitgestellt werden, wobei die Nanopartikel derart angeordnet sind, dass die Orientierungen von längsten Abmessungen entlang der Längsachse der Nanopartikel eine Vorzugsrichtung aufweisen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können erfindungsgemäße Permanentmagnete in Elektromotoren oder Generatoren verwendet werden.
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Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
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1 ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen Nanopartikels;
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2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nanopartikels;
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3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nanopartikels;
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4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nanopartikels;
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5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Nanopartikeln;
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6 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verwendung.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen Nanopartikels. 1 zeigt einen herkömmlichen Kern-Schale-Aufbau, wobei ein elongierter Kern 10 eine Länge L und einen Zylinderradius r aufweist. Hierbei ist die hartmagnetische Schale flächig auf den Kern 10 aufgebracht, wobei das Nanopartikel komplett bedeckt wird. Ein derartiger Aufbau kann als ein Sarkophag-Aufbau bezeichnet werden. Bezugszeichen s stellt die Dicke der Schale dar.
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2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nanopartikels. Das Nanopartikel N stellt hier ein zylinderförmiges Nanorod dar. Der elongierte Kern 10 weist eine Zylinderform auf und erstreckt sich entlang einer Längsachse z von einem linken Ende zu einem rechten Ende. Eine erste Abdeckung 20a bedeckt eine linke Stirnfläche an einem ersten Ende des Kerns 10. Eine zweite Abdeckung 20b bedeckt eine rechte Stirnfläche an einem zweiten Ende des Kerns 10. Bezugszeichen s stellt die Dicke einer jeweiligen Abdeckung 20a oder 20b dar. Diese Dicken s sind bevorzugt gleich. Die hier dargestellten Abdeckungen können ebenso als Knöpfe bezeichnet werden. Das erste Material des Kerns 10 können beispielsweise Übergangsmetalle beziehungsweise FeCo mit hohem Fe-Anteil sein. Die zweite Phase beziehungsweise das zweite Material kann beispielsweise FePt, MnBi, AlMnC oder ein Hartferrit sein. 2 zeigt, dass das Nanopartikel N einen lediglich teilweise abgedeckten elongierten Kern 10 aufweist. Das erste Material kann vorteilhaft weichmagnetisch sein, das zweite Material kann vorteilhaft hartmagnetisch sein.
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2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nanopartikels. Das erste Material, zumindest als Volumenmaterial, ist bevorzugt weichmagnetisch. Das erste Material ist vorteilhaft mit einem ferromagnetischen Material, insbesondere Fe, gebildet, vorzugsweise mit einer Legierung und/oder einem Mischkristall mit Fe, insbesondere NiFe oder CoFe. Das zweite Material ist bevorzugt hartmagnetisch. Das zweite Material ist bevorzugt mit einem magnetokristallin anisotropen Material, vorzugsweise MnBi und/oder MnAlC und/oder FePt, insbesondere mittels Abscheidung von Pt auf Fe und nachfolgender Erwärmung, gebildet. Das Nanopartikel kann als Nanorod und/oder Nanodraht ausgebildet sein. Zumindest 60% des Volumenanteils des Nanopartikels kann auf den Kern 10 entfallen. Es kann zusätzlich eine äußere Schutzschicht zum Schutz vor Korrosion, insbesondere Oxidation, ausgebildet sein. Die erste und die zweite Abdeckung 20a, 20b können einen Teil der Schutzschicht ausbilden. Die Schutzschicht kann den Kern 10 mit der ersten und der zweiten Abdeckung 20a, 20b vollumfänglich und vorzugsweise vollflächig bedecken. Die Schutzschicht kann mit selbstaggregierenden Monolagen (SAM, self assembly monolayers) gebildet sein. Die Schutzschicht kann mit FePt, insbesondere mittels Abscheidung von Pt auf Fe und nachfolgender Erwärmung, gebildet sein.
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3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nanopartikels. Zusätzlich zu der ersten Abdeckung 20a und der zweiten Abdeckung 20b gemäß 2 sind entlang der Längsachse sich erstreckende Oberflächenbereiche des Kerns 10 abgedeckt. Die erste Abdeckung 20a hüllt das erste Ende und die zweite Abdeckung 20b hüllt das zweite Ende vollständig ein. Der Abstand d definiert den unbedeckten Bereich des Kerns 10, wobei der Abstand d der Länge L des Kerns 10 zuzüglich zweimal der Dicke s und abzüglich der räumlichen Erstreckung der ersten Abdeckung 20a und der zweiten Abdeckung 20b entlang der Längsachse z ist. Die hartmagnetischen Abdeckungen können dabei flächig auf dem Kern 10 aufgebracht sein, sodass das Nanopartikel N erneut teilweise bedeckt ist.
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Derartige Abdeckungen 20a und 20b können ebenso als Kappen bezeichnet werden. Die zweite Phase ist hier in Form von Kappen, und zwar in Form von Bedeckungen der Stirnfläche und Teile der Stirnfläche der ersten Phase, ausgebildet. Im Vergleich zu der Ausführungsform gemäß 2 führt die Ausführungsform gemäß 3 mit Kappen zu höheren Koerzitivfeldern, sodass diese Ausführungsform besonders bevorzugt wird.
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4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nanopartikel. Das hier dargestellte Nanopartikel N weist eine erste Abdeckung 20a und eine zweite Abdeckung 20b auf, die jeweils aus zweiten Nanopartikeln 30 mit oder ohne Formanisotropie geschaffen sind. Die Ausmaße dieser zweiten Nanopartikel 30 sind signifikant kleiner als die des zu umgebenden elongierten Kerns 10. Bestehen die erste und die zweite Abdeckung 20a und 20b aus derartigen zweiten Nanopartikeln 30, ist eine Abscheidung des zweiten magnetischen Materials an den Enden der Kerne 10, die als erste Nanopartikel bezeichnet werden können, vorteilhaft. Mittels Nanotechnologie ist es nun möglich, nahezu ideale Magnetbausteine zu erzeugen. 4 zeigt, dass das zweite Material, beziehungsweise die zweite Phase, auch in Form von Nanopartikeln 30 an den Stirnflächen und nahe den Stirnflächen an den Seitenflächen aufgebracht oder angekoppelt werden können. Bei nur geringfügiger Reduzierung des Koerzitivfeldes im Vergleich zu Kappen, deren Schalendicke dem Durchmesser s der Nanopartikel der zweiten Phase entspricht, kann das Gesamtvolumen der zweiten Phase beziehungsweise des zweiten Materials im Falle der Partikel-auf-Kern-Konfiguration deutlich reduziert werden.
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Anhand einer Beispielrechnung mit folgenden Werten von r = 10 nm, L = 200 nm, s = 2 nm und t = 50 nm, kann vorteilhaft die erfindungsgemäße Einsparung von dem zweiten Material dargestellt werden. Es ist erkannt worden, dass bei einer sogenannten Sarkophag-Konfiguration gemäß 1 die Koerzitivfeldstärke bezogen auf den Kern auf 250 % bei einem Volumenanteil der zweiten Phase von 47 % erzielt werden kann. Bei einer erfindungsgemäßen Kappenanordnung gemäß 3 kann, bezogen auf den Kern, die Koerzitivfeldstärke auf 172 % gesteigert werden, wobei lediglich 25 Vol% der zweiten Phase eingesetzt werden müssen. Bei der Ausgestaltung gemäß 4 mit Nanopartikeln kann, bezogen auf eine reine Kernkonfiguration, die Koerzitivfeldstärke auf 120 % gebracht werden, wobei zusätzlich lediglich 1 Vol% mit eingebracht werden muss. Mit anderen Worten muss, um auf 69 % der Koerzitivfeldstärke des Sarkophags zu kommen, lediglich 53 % des Volumens an hartmagnetischem zweitem Material eingesetzt werden, wenn Kappen verwendet werden. Um auf 48 % der Koerzitivfeldstärke des Sarkophags zu kommen, muss lediglich 2 % des Volumens an hartmagnetischem zweitem Material verwendet werden, wenn gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel erfindungsgemäße Nanopartikel verwendet werden.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Nanopartikeln. Gemäß dem hier beschriebenen Verfahren wird die erfindungsgemäße Lösung unter Verwendung der zweiten Nanopartikel als zweites Material angewendet. Mittels eines ersten Schritts wird der elongierte Kern 10 erzeugt. Mit einem zweiten Schritt S2 wird das zweite Material der ersten und der zweiten Abdeckung synthetisiert. Bei einem dritten Schritt S3 erfolgt ein chemisches oder physikalisches Abscheiden des zweiten Materials auf dem ersten Material. Beispiele für ein Abscheiden der zweiten Phase mittels chemischer Verfahren sind in Lösung aus einer Zersetzungsreaktion, chemische Gasphasenabscheidung oder Spraypyrolyse. Beispiele für physikalische Verfahren sind Laserablation, ionenstrahlgestützte Deposition, das heißt Sputtern, sowie thermisches Spritzen.
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6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verwendung. Bei einer vorteilhaften Ausführung werden die Magnetbausteine beziehungsweise erfindungsgemäßen Nanopartikel mit einer Schutzhülle S, die beispielsweise aus Kohlenstoff, Siliziumoxid oder selbst organisierten Monolagen gebildet wird, umgeben. Diese Schutzhülle S schützt vor Korrosion des erfindungsgemäßen Nanopartikels und vermindert oder verhindert die Agglomeration der nanoskaligen Magnetbausteine. Die erfindungsgemäßen Nanopartikel N können weiterführend in einem Kraftfeld orientiert und zu einem makroskopischen Permanentmagneten P zusammengeführt werden. Die hier beschriebenen und beanspruchten Nanopartikel eignen sich insbesondere zur Verarbeitung zu hochperformanten Magneten, die beispielsweise in hocheffizienten Antrieben und Generatoren verwendet werden können. Erfindungsgemäß kann zweites Material relativ zu erzeugten Koerzitivfeldstärke eingespart werden. Entsprechend können kostensparende Lösungen für Permanentmagnete angeboten werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012204083 [0007, 0008]
