佐川真人博士用世界上他人未曾想到的创意，成功制造出了史上最强磁铁—钕磁铁。钕磁铁是怎样发明出来的呢？本刊采就此访了佐川博士。
佐川真人
Intermetallics株式会社最高技术顾问。1943年生于日本德岛县。1982年，发明了拥有史上最强磁力的钕磁铁。现在，佐川博士为了开发终极钕磁铁，在自己创立的Intermetallics株式会社进行材料研发及制造方法的研究。
Newton：请问您从事磁性研究的契机是什么?
佐川：我在大学里曾做过固体表面性质与构造的相关研究。但因为课题太冷门，研究进展得不太顺利就毕业了，进入了富士通研究所工作。在那里，我被分到研究磁性材料的部门，开始了磁性研究的道路。
Newton：当您真正开始磁性研究时，感觉如何？
佐川：当时公司给了我具体的研究课题。有了明确的目的，创意就不断涌现，也取得了成果。我觉得这很有趣，于是拼命学习，努力研究。
不被固有观念束缚，寻找磁铁的“种子”
Newton：当时，说到强力磁铁一般是指不使用铁元素的钐钴磁铁，您就是在那样的背景下想要用铁制造新型磁铁的吗？
佐川：是的。我当时考虑，如果能用钴元素制造出强力磁铁的话，从原理上来讲，用铁元素应该也可以制造出强力磁铁。而且，与钴相比，铁元素具有绝对优势，不仅资源丰富，且磁矩大于钴元素。我觉得如果能够制造出含有铁元素的稀土类磁铁，就可能会代替钐钴磁铁成为世界上最强的磁铁。
Newton:您周边的研究人员是否具有同样的想法？
佐川:这个想法没有任何人考虑过。当时举办了一个关于稀土类磁铁的研讨会。从定义上来看，“稀土类磁铁”不仅包含“稀土类与钴”，也包含“稀土类与铁”。但当时研讨会上发表的内容全部都是关于稀土类与钴元素。当时不仅在日本，全世界范围内也没有人关注铁元素。
研究人员具有一个共同特点，即其他人不做的事情自己也不做。当时，大家都认为必须做钴元素的研究。但我在大学里面没有学习磁性相关的知识，完全是一个初学者。因此，我头脑相对比较灵活，没被固有观念束缚。
Newton：钕磁铁的创意是如何想出来的？
佐川：我参加1978年召开的研究会时感触颇深。最初的演讲人是浜野正昭博士，他用简短几分钟的时间对为何无法使用铁元素制造稀土类磁铁进行了说明。“在稀土元素与铁元素的晶体中，由于铁原子之间的距离太近，强磁性状态不稳定。”于是我就有了一个想法，如果在化合物中加入碳原子、硼原子等原子半径小的元素，扩大铁原子之间的距离是不是就可以了呢。
Newton：有了想法之后您就立即进行实验了吗？
佐川：是的，第二天我就开始实验。但这种合金的研究没有作为正规的课题获得公司认可。所以我平时自己在家思考，周末不打卡进入公司实验室做实验。合金每5分钟就可以做一个，非常简单。因此我做了很多，反复进行磁特性的测试。这样就相对较快地得出了结论，钕、铁、硼元素的合金有希望。
Newton：也就是说，您很快就完成了钕磁铁的制造吗？
佐川：不是的，虽然制造出了有希望的化合物，但与磁铁不一样。要做成磁铁，需要将化合物粉碎，然后把非常小的晶体集结成块。形成这种结构非常困难。我做了许多尝试，如加入微量的其他原子等，但还是没能成功。
大块化合物本身即使放在磁场内，也完全不会变成磁铁。所以无论跟谁说，他们都认为“那东西不是跟石块一样吗”。这项研究作为非正规业务难以继续开发下去，于是我跳槽到了永磁铁制造公司—住友特殊金属，继续研究。之后到了1982年，我才成功制造出了钕磁铁。
Newton：第一次做出钕磁铁，当它吸住铁的那一刻，您是怎样的心情？
佐川：太兴奋了，高兴得都快跳起来了。
希望年轻人挑战无人尝试的事情
Newton：请问您现在从事什么研究？
佐川：钕磁铁有一个缺点，即不耐高温。所以我现在正在研究如何通过晶体细微化提高矫顽力，使其具有耐热性。迄今为止的研究结果显示，在晶体粒径达到1微米之前都进展顺利。但问题在于，如果再继续细微化，矫顽力便无法增加。
Newton：缩小晶体粒径后矫顽力无法增加的原因是什么？
佐川：要制造矫顽力大的磁铁，就需要在晶体周围均等地形成2～3纳米的薄层，即富钕相，让每个晶粒孤立。如果晶体粒径达到1微米左右，是能够非常好地形成这个薄层的，但如果继续缩小就无法形成。
Newton：这个问题该如何解决？
佐川：我认为原因在于晶体块状物与富钕相的块状物没有充分混合。性质不同的物质是难以均匀混合的。在此一个重要的想法是“自组织化”，换句话说，粉末自然地混合到最好的状态。我现在正在探索达到这种状态所需要的条件。
Newton：现在钕磁铁是最强的磁铁，今后是否会出现一种完全不同的概念，发明出新磁铁呢？
佐川：目前，关于像钕磁铁这样使用铁元素制造的稀土类磁铁的研究非常广泛。不久前有一项研究称，用“钕、铁、氮”元素制造的磁铁性能优于现在的钕磁铁（钕、铁、硼）。像这样，今后稀土类磁铁的研究仍会不断发展。
但我认为，将来当然有可能诞生一种全新概念的磁铁。虽然我经常说“要关注新的化合物”，但可能是因为害怕进入完全没有成熟理论的领域，没有人愿意帮我做（笑）。
现在已经能在电脑上对可能成为强力磁铁的化合物，在非常高的精度下进行模拟实验。接下来，就需要研究如何实现结构细微化。这方面通过电脑模拟实验还难以完成，但与过去相比，研究的速度已经大幅提升。我希望能够诞生全新的创意。
Newton：对年轻的读者您有什么建议？
佐川：首先，要有大的野心。要想着“总有一天我要为社会做出贡献，让社会认可我”。
然后，作为研究人员要想获得成功，需要尽量多留出思考的时间。现在，任何事情都可以在智能手机上查询。答案一出来，你就会认为自己已经明白了。但实际并非如此，散步的时间、电车上的时间等，要将所有空闲的时间用于思考，这是非常重要的。思考、思考、思考，养成经常思考的习惯，我认为这样才能够做好研究。
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