Sebuah magnet neodymium (juga dikenal sebagai NdFeB, NIB atau magnet Neo), jenis magnet tanah jarang yang paling banyak digunakan, adalah magnet permanen yang terbuat dari paduan neodymium, besi, dan boron untuk membentuk struktur kristal tetragonal Nd2Fe14B. Dikembangkan secara independen pada tahun 1982 oleh General Motors dan Sumitomo Special Metals, magnet neodymium adalah jenis magnet permanen terkuat yang tersedia secara komersial. Mereka telah mengganti jenis magnet lain dalam banyak aplikasi dalam produk modern yang membutuhkan magnet permanen yang kuat, seperti motor pada peralatan nirkabel, drive hard disk, dan pengencang magnetik.
Neodymium adalah logam yang bersifat feromagnetik (lebih spesifiknya menunjukkan sifat antiferromagnetik), yang berarti bahwa seperti besi ia dapat dimagnetisasi untuk menjadi magnet, tetapi suhu Curie-nya (suhu di mana ferromagnetismnya menghilang) adalah 19 K (−254 ° C ), jadi dalam bentuk murni magnetnya hanya muncul pada suhu yang sangat rendah. Namun, senyawa neodymium dengan logam transisi seperti besi dapat memiliki suhu Curie jauh di atas suhu kamar, dan ini digunakan untuk membuat magnet neodymium.
Kekuatan magnet neodymium disebabkan oleh beberapa faktor. Yang paling penting adalah bahwa struktur kristal Nd 2 Fe 14 B tetragonal memiliki anisotropi magnetokristalin uniaksial yang sangat tinggi ( H A ~ 7 T - kekuatan medan magnet H dalam unit A / m versus momen magnetik dalam A · m 2 ). Ini berarti kristal dari material yang istimewa bermagnetisasi sepanjang sumbu kristal tertentu tetapi sangat sulit untuk bermagnet ke arah lain. Seperti magnet lainnya, paduan magnet neodymium terdiri dari butiran mikrokristalin yang disejajarkan dalam medan magnet yang kuat selama pembuatan sehingga kapak magnetnya semuanya menunjuk ke arah yang sama. Resistensi kisi kristal untuk mengubah arah magnetisasi memberikan senyawa koersivitas yang sangat tinggi atau resistansi terhadap demagnetisasi.
Atom neodymium juga dapat memiliki momen dipol magnetik besar karena memiliki 4 elektron tidak berpasangan dalam struktur elektronnya yang bertentangan dengan (rata-rata) 3 dalam besi. Dalam magnet, itu adalah elektron tidak berpasangan, disejajarkan sehingga mereka berputar ke arah yang sama, yang menghasilkan medan magnet. Ini memberikan senyawa Nd 2 Fe 14 B magnetisasi saturasi tinggi ( J s ~ 1,6 T atau 16 kG) dan biasanya 1,3 teslas. Oleh karena itu, karena kepadatan energi maksimum sebanding dengan Js 2 , fase magnetik ini memiliki potensi untuk menyimpan sejumlah besar energi magnetik ( BH maks ~ 512 kJ / m 3 atau 64 MG · Oe). Nilai energi magnetik ini sekitar 18 kali lebih besar dari volume "biasa". Properti ini lebih tinggi pada paduan NdFeB daripada magnet samarium kobalt (SmCo), yang merupakan jenis magnet tanah jarang pertama yang dikomersialkan. Dalam praktiknya, sifat magnetik magnet neodymium bergantung pada komposisi paduan, struktur mikro, dan teknik pembuatan yang digunakan.
Struktur kristal Nd 2 Fe 14 B dapat digambarkan sebagai lapisan bergantian dari atom besi dan senyawa neodymium-boron. Atom boron diamagnetik tidak berkontribusi langsung pada magnetisme tetapi meningkatkan kohesi dengan ikatan kovalen yang kuat. Kandungan tanah jarang yang relatif rendah (12% volume) dan kelimpahan relatif neodymium dan besi dibandingkan dengan samarium dan kobalt membuat harga magnet neodymium lebih rendah daripada magnet samarium-kobalt.