Från mineral till funktionella magneter

Projekttitel: Från mineral till funktionella magneter
Huvudsökande: Olle Eriksson, avdelningen för materialteori
Medsökande: Heike Herper, Alena Vishina, avdelningen för materialteori, Bjarne Almqvist, avdelningen för geofysik, Martin Sahlberg, Johan Cedervall, avdelningen för oorganisk kemi, Tapati Sarkar, avdelningen för fasta tillståndets fysik
Beviljade medel: 30 000 000 SEK för perioden 2025-2030

Projektbeskrivning

I detta tvärvetenskapliga projekt vill vi undersöka potentialen hos mineral i svenska gruvor, vad gäller tillgången till sällsynta jordartsmetaller, och möjligheten att använda deras kemiska faser och deras komposition för att skapa nya permanentmagneter. För ett starkt reducerat beroende av fossila bränslen är detta projekt av stor vikt, och vi ämnar skapa förutsättningar att utveckla miljömässigt hållbara teknologier för denna elektrifiering. Via noggranna geovetenskapliga studier kommer forskarteamet etablera tillgången av sällsynta jordartsmetaller vid svenska gruvor, samt att med traditionella kemiska och fysikaliska metoder karaktärisera koncentrationen av olika sällsynta jordartsmetaller från dessa gruvor. Från gruv-specifika koncentrationer av sällsynta jordartsmetaller kommer sedan funktionella magnetiska material designas medels teoretiska verktyg. Detta kommer utföras främst med täthetsfunktionalteori (Nobelpris i Kemi 1998 till Walter Kohn). Det är nu möjligt att med teoretiska redskap reproducera magnetiska egenskaper, fasstabilitet och strukturell information hos i stort sätt alla materialtyper, där teori och experiment oftast skiljer sig med mindre än 5-10 %. Detta gör att snabba och billiga teoretiska beräkningsmetoder kan anvädas i samarbete med experiment, för att hitta möjligheter i materialrymden i sökandet efter nya funktionella material, något vi kommer utnyttja i detta projekt. Teoretisk design av nya magnetiska material kommer ske i samarbete med experimentella studier som involverar syntes och strukturella undersökningar samt magnetisk karaktärisering, i syfte att skapa en helt ny, miljömässigt överlägsen, permanentmagnet, där framställningsprocessen sker på ett betydligt mer hållbart sätt än vad som görs i dag. De institutioner som medverkar i detta projekt finns inom fysik-, kemi-, geologi-, och teknikvetenskapliga sektionen vid Uppsala universitet.