En neodymmagnet (også kjent som NdFeB, NIB eller Neo magnet), den mest brukte typen magnet med sjeldne jordarter, er en permanent magnet laget av en legering av neodym, jern og bor for å danne Nd2Fe14B tetragonal krystallinsk struktur. Utviklet uavhengig i 1982 av General Motors og Sumitomo Special Metals, er neodymmagneter den sterkeste typen permanentmagnet kommersielt tilgjengelig. De har erstattet andre typer magneter i mange applikasjoner i moderne produkter som krever sterke permanente magneter, for eksempel motorer i trådløse verktøy, harddiskstasjoner og magnetiske festemidler.
Neodym er et metall som er ferromagnetisk (mer spesifikt det viser antiferromagnetiske egenskaper), noe som betyr at det som jern kan det magnetiseres for å bli en magnet, men Curie temperaturen (temperaturen over hvilken ferromagnetismen forsvinner) er 19 K (-254 ° C ), så i ren form vises magnetismen kun ved ekstremt lave temperaturer. Imidlertid kan forbindelser av neodym med overgangsmetaller som jern ha Curie temperaturer godt over romtemperatur, og disse brukes til å lage neodymmagneter.
Styrken på neodymmagneter skyldes flere faktorer. Det viktigste er at tetragonal Nd 2 Fe 14 B krystallstrukturen har eksepsjonelt høy uniaxial magnetokrystallinsk anisotropi ( H A ~ 7 T - magnetfeltstyrke H i enheter av A / m versus magnetisk moment i A · m 2 ). Dette betyr at en krystall av materialet magnetiserer fortrinnsvis langs en bestemt krystallakse, men det er svært vanskelig å magnetisere i andre retninger. Som andre magneter består neodymiummagnetalloyen av mikrokrystallinske korn som er justert i et kraftig magnetfelt under produksjonen, slik at deres magnetiske akser alle peker i samme retning. Krystallgitterets motstand for å snu sin magnetiseringsretning gir forbindelsen en meget høy koercivitet eller motstand mot demagnetisering.
Neodymatomet kan også ha et stort magnetisk dipolmoment fordi det har 4 upparede elektroner i sin elektronstruktur i motsetning til (i gjennomsnitt) 3 i jern. I en magnet er det de uparbeide elektronene, justert slik at de spinner i samme retning, som genererer magnetfeltet. Dette gir Nd 2 Fe 14 B-forbindelsen en høymetnings magnetisering ( J s ~ 1,6 T eller 16 kG) og typisk 1,3 teslas. Derfor, da den maksimale energidensiteten er proporsjonal med J s 2 , har denne magnetfasen potensialet til å lagre store mengder magnetisk energi ( BH max ~ 512 kJ / m 3 eller 64 MG · Oe). Denne magnetiske energiværdien er ca. 18 ganger større enn "vanlige" magneter i volum. Denne egenskapen er høyere i NdFeB legeringer enn i samarium kobolt (SmCo) magneter, som var den første typen sjeldne jordmagnet som skulle kommersialiseres. I praksis er magnetiske egenskaper av neodymmagneter avhengig av legeringssammensetningen, mikrostrukturen og fremstillingsmetoden som anvendes.
Nd 2 Fe 14 B krystallstruktur kan beskrives som alternerende lag av jernatomer og en neodym-borforbindelse. Diamagnetiske boratomer bidrar ikke direkte til magnetismen, men forbedrer kohesjonen ved sterk kovalent binding. Det relativt lave sjeldne jordinnholdet (12 volumprosent) og den relative overflaten av neodym og jern sammenlignet med samarium og kobolt gjør neodymmagneter lavere i pris enn samarium-koboltmagneter.