本田財團（石田寬人理事長）宣佈，將2023年度本田獎授予發明了世界上最強的永久磁鐵「釹磁鐵（Neodymium magnet，也稱爲釹鐵硼磁鐵）」的大同特殊鋼公司顧問佐川真人和美國約翰·克羅特諮詢公司（John Croat Consulting,Inc.）前社長約翰·克羅特（John Croat）。獲獎理由是，此項發明不僅大幅等比縮小了電機和電子設備的尺寸，推動了社會的IT（資訊科技）化進程，還有助於二氧化碳（CO₂）減排。頒獎儀式將於11月16日在東京都舉行，屆時將向兩位獲獎者頒發總額爲1,000萬日元的獎金。
（左）佐川真人先生、（右）約翰·克羅特先生（照片由本田財團提供）
永久磁鐵廣泛應用於電子、機械和汽車等領域，已成爲現代社會的核心部件。此前磁性最強的磁鐵於1969年開發，是將稀土釤和金屬鈷結合而成的。由於兩者均爲稀缺資源，因此有必要開發出使用更低價且更豐富材料的高性能磁鐵。
在此背景下，兩人對利用豐富的鐵材料製造磁鐵的可能性進行了研究。並在同一時期發明了代替釤，添加稀土元素中蘊藏量相對豐富的釹和微量硼的永久磁鐵。
佐川先生認爲，使用稀土和鐵開發磁鐵之所以困難，是因爲鐵原子之間的距離太近。於是設想「如果原子尺寸微小的物質可以進入鐵原子之間，就可以擴大距離」，1978年，佐川先生髮現將釹和鐵與原子較小的硼相結合可以產生強大的磁力。但後來發現，硼的加入並沒有擴大鐵原子之間的距離，而是由於鐵的性質發生了變化。
此外，佐川先生還發現了透過熱處理將顆粒結合在一起的製造方法「燒結法」。使用該方法製造的釹磁鐵，能夠提取出遠超於傳統釤鈷磁鐵的能量。1982年申請專利後僅3年就開始了量產。以汽車和家電爲代表，近年來也用於電動車和風力發電電機，在全球範圍内得到廣泛應用。
另一方面，約翰·克羅特先生在美國汽車巨頭通用的汽車公司的研究所從事磁鐵的開發工作。同樣在1982年，他開發了透過快速冷卻在高溫下液化的釹、鐵和硼的化合物來製造高性能永久磁鐵的「液體驟冷法」。用這種方法製成的永久磁鐵成爲將磁鐵粉末用樹脂凝固並模製製造的「粘結磁鐵」的基礎。雖然磁性不如燒結法製造的永久磁鐵，但可以形成複雜的形狀，因此在電腦週邊裝置等精密儀器中的應用得到擴展。另外，透過在製造方法上下功夫，還開發出了性能與燒結法相當的磁鐵。
（左）透過燒結法制成的釹磁鐵；（右）可製成複雜形狀的釹粘結磁鐵（照片均由大同電子提供）
釹磁鐵廣泛應用於汽車、家用電器、精密儀器、工業機械等多種產品的電機中，普及程度非常高，佔據了永久磁鐵市場的95%。推動了硬碟的小型化和社會的IT化等，已成爲衆多領域不可或缺的核心部件。此外，透過電動化和電機性能改善，還有助於減量CO₂排放。
原文：JST Science Portal 編輯部
翻譯：JST客觀日本編輯部
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• 本田財團新聞稿「2023年本田獎」
