中國(guó)粉體網(wǎng)訊 稀土功能材料是十三類新材料之一，在國(guó)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(gè)世紀(jì)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(yù)為我國(guó)新型稀土永磁材料的開拓者。
心系祖國(guó)和人民的磁學(xué)尖兵
楊應(yīng)昌院士生長(zhǎng)在北京。 1948年剛上初中二年級(jí)的時(shí)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(dòng)，在他面前展現(xiàn)出了一個(gè)新世界，使他熱血沸騰，從那時(shí)起，楊應(yīng)昌院士立志要把自己的人生道路與國(guó)家的前途和人民的命運(yùn)聯(lián)系在一起。
新中國(guó)成立后，社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)文化建設(shè)蓬勃展開。帶著創(chuàng)新時(shí)代的使命感和自豪感， 1953 年楊應(yīng)昌院士考進(jìn)北京大學(xué)物理系，1956 年進(jìn)入磁學(xué)專門化學(xué)習(xí)。此后無(wú)論是赴法國(guó)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(gè)戰(zhàn)士，力爭(zhēng)在磁學(xué)戰(zhàn)線上當(dāng)一名尖兵。
潛心研究 探索磁性寶藏
稀土永磁從實(shí)驗(yàn)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(gè)具有戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要產(chǎn)業(yè)，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、電動(dòng)汽車、風(fēng)力發(fā)電、家用電器、辦公自動(dòng)化等高科技產(chǎn)品中，對(duì)信息、交通、能源、環(huán)境諸領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步起著推動(dòng)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(yǔ)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(zhǎng)期以來，楊應(yīng)昌院士立足國(guó)家需求，源頭創(chuàng)新。
(1)合成了一個(gè)稀土-鐵合金新相—— 1∶12相
楊應(yīng)昌院士團(tuán)隊(duì)研究合成了一個(gè)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(qiáng)度和高磁晶各向異性。
(2)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)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(jìn)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(cè)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(jìn)而通過理論計(jì)算從兩方面研究了間隙原子效應(yīng)的物理機(jī)制。
(4)發(fā)明了一個(gè)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(guó)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(qiáng)度和磁晶各向異性場(chǎng)都可以和當(dāng)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(jìn)
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(guó)稀土磁性材料發(fā)展嚴(yán)重受制于外國(guó)專利的現(xiàn)實(shí)，同時(shí)不遺余力把基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。
20世紀(jì)90年代初期，國(guó)內(nèi)外掀起研究氮化物的熱潮，人們?cè)谕锬軌蚝外S鐵硼一樣，立即實(shí)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(duì)這一形勢(shì)，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(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)外率先成功地觀測(cè)了氮化物的磁疇結(jié)構(gòu)，研究了氮化物的反磁化機(jī)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(tuán)隊(duì)，克服場(chǎng)地、設(shè)備、資金缺乏的重重困難，不斷擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)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(guó)家驗(yàn)收。
然而，正當(dāng)生產(chǎn)線投產(chǎn)之時(shí)，市場(chǎng)變動(dòng)，加之投資方人員變動(dòng)，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(dòng)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�，F(xiàn)在，恒源谷公司已經(jīng)開始向市場(chǎng)供應(yīng)釤鐵氮新產(chǎn)品。
貢獻(xiàn)源于創(chuàng)新，堅(jiān)守始于責(zé)任。將基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，對(duì)于年過八旬的楊應(yīng)昌院士而言是一項(xiàng)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(duì)我國(guó)稀土磁性材料發(fā)展受到外國(guó)專利嚴(yán)重制約的現(xiàn)實(shí)，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(shí)生產(chǎn)力，在產(chǎn)業(yè)化的征程中，再苦再難，也要堅(jiān)持攻克這一堡壘。
參考資料：
周輝等.科學(xué)探索與國(guó)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(guó)科學(xué)院院士楊應(yīng)昌
朱穎.心系祖國(guó)和人民的磁學(xué)尖兵——中國(guó)科學(xué)院楊應(yīng)昌院士
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/三昧）
