中國粉體網(wǎng)訊  稀土功能材料是十三類新材料之一，在國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著核心基礎(chǔ)材料作用，其中，稀土永磁材料是稀土功能材料最重要的方面。從青春勃發(fā)到皓首窮經(jīng)，半個世紀以來，楊應(yīng)昌院士在稀土磁性材料世界里不斷探索。由于他的研究工作極具開創(chuàng)性，楊應(yīng)昌院士被譽為我國新型稀土永磁材料的開拓者。

心系祖國和人民的磁學(xué)尖兵

楊應(yīng)昌院士生長在北京。 1948年剛上初中二年級的時候，就懷著追求光明和真理的志向參加了地下民主青年聯(lián)盟的活動，在他面前展現(xiàn)出了一個新世界，使他熱血沸騰，從那時起，楊應(yīng)昌院士立志要把自己的人生道路與國家的前途和人民的命運聯(lián)系在一起。

新中國成立后，社會主義經(jīng)濟文化建設(shè)蓬勃展開。帶著創(chuàng)新時代的使命感和自豪感， 1953 年楊應(yīng)昌院士考進北京大學(xué)物理系，1956 年進入磁學(xué)專門化學(xué)習(xí)。此后無論是赴法國留學(xué)深造還是在科研崗位上執(zhí)著探索，他都把自己看成是一個戰(zhàn)士，力爭在磁學(xué)戰(zhàn)線上當一名尖兵。

潛心研究 探索磁性寶藏

稀土永磁從實驗室的基礎(chǔ)研究開始，至今在世界范圍內(nèi)已經(jīng)形成了一個具有戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟價值的重要產(chǎn)業(yè)，廣泛應(yīng)用于計算機、電動汽車、風(fēng)力發(fā)電、家用電器、辦公自動化等高科技產(chǎn)品中，對信息、交通、能源、環(huán)境諸領(lǐng)域的技術(shù)進步起著推動和保障的作用。

科學(xué)研究的意義貴在創(chuàng)新。楊應(yīng)昌院士常說，古人作文講究“語不驚人死不休”， 科學(xué)研究也是一樣。課題有大小，意義有深淺，但是一定要有新意，切忌人云亦云，要把創(chuàng)新性放在第一位。長期以來，楊應(yīng)昌院士立足國家需求，源頭創(chuàng)新。

(1)合成了一個稀土-鐵合金新相—— 1∶12相

楊應(yīng)昌院士團隊研究合成了一個具有 ThMn12型晶體結(jié)構(gòu)的稀土-鐵合金新相, 成功將鐵金屬的 3d電子和稀土金屬 4f電子的特性結(jié)合在同一晶體結(jié)構(gòu)中, 該新相表現(xiàn)出具有內(nèi)稟磁性, 具有高的磁有序轉(zhuǎn)變溫度、高飽和磁化強度和高磁晶各向異性。

(2)發(fā)現(xiàn)了一個新效應(yīng)——氮的間隙原子效應(yīng)

1990年發(fā)現(xiàn)在稀土合金中的間隙原子效應(yīng)，進而從理論上闡明它的起源并發(fā)明了Nd-Fe-N系新型稀土永磁材料。 

(3)發(fā)展了新理論——闡明了在 R(Fe, M)12 中氮的間隙原子效應(yīng)的起源

他們通過中子衍射研究測定了氮化物的晶體結(jié)構(gòu), 發(fā)現(xiàn)氮原子占據(jù)晶體的 2b間隙晶位, 從而揭示出氮化效應(yīng)起源于間隙原子效應(yīng)。他們進而通過理論計算從兩方面研究了間隙原子效應(yīng)的物理機制。

(4)發(fā)明了一個新的稀土永磁材料——釹鐵氮

他們根據(jù)所發(fā)現(xiàn)的間隙原子效應(yīng), 在國內(nèi)外率先制備出一系列釹和鐠的 1∶12型氮化物, 并發(fā)現(xiàn)它們具有內(nèi)稟磁性, 其居里溫度、飽和磁化強度和磁晶各向異性場都可以和當今被稱為“永磁之王”的釹鐵硼材料媲美。

在產(chǎn)業(yè)化的逆境中前進

作為一名在磁學(xué)戰(zhàn)線上奮斗多年的“尖兵”，楊應(yīng)昌院士一直積極投身磁學(xué)的基礎(chǔ)研究以改變我國稀土磁性材料發(fā)展嚴重受制于外國專利的現(xiàn)實，同時不遺余力把基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。

20世紀90年代初期，國內(nèi)外掀起研究氮化物的熱潮，人們曾期望氮化物能夠和釹鐵硼一樣，立即實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。但是諸多的研究表明采用原有的制造工藝，難以制備出高性能氮化物磁粉，研究遇到瓶頸，紛紛下馬。面對這一形勢，楊應(yīng)昌院士知難而上，調(diào)整了研究方向，從研究自發(fā)磁化的基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)向制備高性能氮化物磁粉的技術(shù)磁化研究。他帶領(lǐng)團隊在國內(nèi)外率先成功地觀測了氮化物的磁疇結(jié)構(gòu)，研究了氮化物的反磁化機制，在此基礎(chǔ)上開發(fā)出完全不同于生產(chǎn)釹鐵硼磁粉的新工藝，制備出高性能各向異性釹鐵氮磁粉，1996年通過科技成果鑒定。

隨后，楊應(yīng)昌院士帶領(lǐng)科研團隊，克服場地、設(shè)備、資金缺乏的重重困難，不斷擴大實驗規(guī)模，使科技成果逐步成熟。2004年采用他們產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的釹鐵氮磁粉生產(chǎn)線建成，并通過了國家驗收。

然而，正當生產(chǎn)線投產(chǎn)之時，市場變動，加之投資方人員變動，釹鐵氮磁粉生產(chǎn)被迫下馬。在巨大的挫折面前，楊應(yīng)昌院士沒有動搖，再啟產(chǎn)業(yè)化新征程。他們采用新的粉末冶金技術(shù)開發(fā)出高性能釤鐵氮各向異性亞微米單晶顆粒磁粉的制備工藝，并在北京恒源谷科技股份有限公司建設(shè)了高性能釤鐵氮各向異性磁粉與磁體生產(chǎn)線。現(xiàn)在，恒源谷公司已經(jīng)開始向市場供應(yīng)釤鐵氮新產(chǎn)品。

貢獻源于創(chuàng)新，堅守始于責(zé)任。將基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，對于年過八旬的楊應(yīng)昌院士而言是一項艱巨使命。盡管道路曲折坎坷，可是楊應(yīng)昌院士初衷不改。他說，作為磁學(xué)戰(zhàn)線上的一員， 面對我國稀土磁性材料發(fā)展受到外國專利嚴重制約的現(xiàn)實，深感愧疚。為此，他要奮力把基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，在產(chǎn)業(yè)化的征程中，再苦再難，也要堅持攻克這一堡壘。

參考資料：

周輝等.科學(xué)探索與國家需求結(jié)合 潛心耕耘出豐碩創(chuàng)新成果——記北京大學(xué)楊應(yīng)昌院士研究組

柳方秀.探索稀土磁性材料的奧秘——記中國科學(xué)院院士楊應(yīng)昌

朱穎.心系祖國和人民的磁學(xué)尖兵——中國科學(xué)院楊應(yīng)昌院士

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/三昧）