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永磁电机磁钢为何会脱落，有何严重后果？

永磁电机采用永磁体生成电机的磁场，无需励磁线圈也无需励磁电流，效率高结构简单，是很好的节能电机，随着高性能永磁材料的问世和控制技术的迅速发展．永磁电机的应用将会变得更为广泛。与传统的电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显着优点。因而应用范围极为广泛，几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。
关于电机绝缘，这些问题是关键！

1.电机绝缘包括哪些方面?答:电机电机绝缘包括线圈的股间、匝间、排间、层间和对地绝缘，端部各种支撑或固定使用的各种绝缘构件及连接线和引出线绝缘。2.什么时线圈的主绝缘?答:线圈的主绝缘是指线圈对机身和其它绕组间的绝缘，习惯上也叫对地绝缘。
永磁电机为什么退磁？原因都在这里了！

在使用永磁变频空压机过程中，最大的风险就是由于高温而引起的消磁。大家都知道，永磁电机里的关键部件是磁钢，而磁钢最怕的是温度高，在长时间高温状态下会逐步退磁，温度越高，退磁的风险越大。一旦退磁速度是惊人的，而部分退磁后电机的电流会持续增加，能耗上升，使得用户用电成本上升，同时存在电机随时"罢工"的可能性。永磁电机一旦失磁，基本上只能选择更换电机，维修的成本又是一大笔，怎么去判断永磁电机失磁了呢？

二维磁性材料：高通量筛选

磁性材料，特别是铁磁半导体，可以与现代半导体工艺进行集成，因此往往被认为是自旋电子学领域中的理想材料。除了本征磁性半导体外，过渡金属掺杂的稀磁半导体也得到广泛研究。另外，不含d/f电子的室温d⁰铁磁半导体也是磁性材料研究的一个重要分支。由于空穴媒介作用被认为是“d⁰铁磁性”的起源，且可以通过掺杂甚至缺陷来实现，这种“d⁰铁磁性”为寻找高温自旋电子材料提供了不同的方案与可能性。与此同时，在过去十年里，二维本征铁磁材料也快速发展，甚至已有一些自旋隧道结的测量研究。

Fig. 1 The workflow of the high-throughput screening for 2D hole-doping induced ferromagnetic materials.

然而，二维本征铁磁材料十分缺乏，且它们普遍拥有较低的居里温度，不利于低维自旋电子学器件的发展与应用。近年来研究者逐渐将目光移至掺杂诱导的二维d⁰铁磁半导体，但是系统的研究依旧缺乏，且自旋极化空穴的交换耦合与非局域化机制尚不清晰。

Fig. 2 Overview of the representative atomic structures of the 2DHDFM, sorted by chemical compositions and space groups.

来自荷语鲁汶大学物理天文学院的Ruishen Meng教授与Michel Houssa教授合作，从三个主流数据库中筛选了数千个二维非磁半导体，并借助高通量密度泛函理论计算，确定出了空穴掺杂引起磁性的潜在候选材料。

Fig. 3 Distribution of spin-polarization energies, magnetic anisotropic energies (MAE) per magnetic ion and magnetic exchange interaction parameters of the 2DHDFM.

他们对材料进行了稳定性计算，最终确定出122种稳定的二维材料。这些材料均可以由空穴掺杂实现稳定的磁有序，并且部分体系的居里温度达到了室温。最后，他们还讨论了铁磁有序的交换相互作用。

Fig. 4 Distribution of Curie temperatures of the 2DHDFM.

该工作大大丰富了二维磁性材料库，同时对空穴掺杂诱导铁磁材料提供了一定的理论见解，为将来实现二维自旋电子器件打下了一定基础。相关论文近期发布于npj Computational Materials 8: 230 (2022)。手机阅读原文，请点击本文底部左下角“阅读原文”，进入后亦可下载全文PDF文件。

Fig. 5 Spin densities and orbital projected density of states of the selected 2DHDFM.

Fig. 6 Schematic diagram of the magnetic exchange interactions.

二维（2D）铁磁材料是未来建构自旋电子器件有前途的候选材料。然而，具有本征铁磁性的二维材料相当稀缺。在此，通过高通量第一性原理模拟，我们筛选出了一系列二维材料，它们会在空穴掺杂条件下呈现出非磁性到铁磁序的转变。随后，我们进行了全局演化搜索其他可能的结构，最终确定了122种表现出空穴掺杂诱导铁磁性的二维材料。我们系统地研究了它们在掺杂时的能量和动力学稳定性以及磁学性质。这些二维材料有一半是金属卤化物，其次是硫族化合物、氧化物和氮化物，其中一些材料的居里温度可以超过300 K。我们还讨论了铁磁序相关的交换相互作用。这项工作不仅为空穴掺杂的二维铁磁材料提供了理论见解，而且大大丰富了二维磁性材料家族，有望实现自旋电子器件应用。

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