Ames Ulusal Laboratuvarı’ndan Yaroslav Mudryk liderliğindeki bir grup bilim insanı, kritik element içermeyen kalıcı mıknatıs malzemeleri keşfetmek için yeni bir makine öğrenimi modeli geliştirdi. Yeni malzeme kombinasyonlarının Curie sıcaklığını (demir, nikel, kobalt gibi manyetik malzemelerin özelliğini kaybettiği sıcaklık) tahmin eden model, termodinamik olarak kararlı nadir toprak malzemelerini keşfetmeye yardımcı oluyor.
Günümüzde yüksek performanslı mıknatıslar, rüzgar enerjisi ve verilerin depolanması gibi teknolojiler için gereklidir ve bu mıknatıslar, kobalt kritik elementlerinin yanı sıra neodim ve disprosyum nadir toprak elementlerini içerir. Yüksek oranda talep edilen bu malzemelerin ulaşılabilirliği ise oldukça sınırlıdır. Bu durum, araştırmacıları kritik malzemeleri azaltılmış yeni manyetik malzemeler tasarlamanın yollarını bulmaya teşvik etti; Yaroslav Mudryk ve ekibi de kritik elementler gerektirmeyen yeni kalıcı mıknatıs malzemeleri bulmak için bir makine öğrenme modeli geliştirdiler. Yeni materyaller keşfetmek zorlu bir faaliyettir çünkü arama geleneksel olarak pahalı ve zaman alıcı olan deneylere dayanmaktadır.
Geliştirilen model sayesinde manyetizmayı korumada çok önemli olan potansiyel malzemelerin Curie sıcaklığını tahmin etmek için makine öğrenimini kullanıldı ve potansiyel olarak zaman ve kaynak tasarrufu sağlandı. Modeli seryum, zirkonyum ve demir gibi bileşikler üzerinde test eden ekip, Curie sıcaklıklarını tahmin etmede başarılı olduklarını ve yeni kalıcı mıknatıslar tasarlamaya yönelik önemli bir adım attıklarını gördüler. Bu başarı, gelecekteki teknolojik uygulamalar için yeni kalıcı mıknatıslar yaratmada önemli bir ilk adım oldu.
Modeli test etmek için, seryum, zirkonyum ve demir bazlı bileşikler kullanılması fikrini öneren ekip üyesi Andriy Palasyuk; yeryüzünde bol miktarda bulunan elementlere dayanan bilinmeyen mıknatıs malzemelerine odaklanmalarını istemişti. Palasyuk, “Bir sonraki süper mıknatıs sadece performansta mükemmel olmamalı, aynı zamanda bol miktarda yerli bileşene de dayanmalıdır” önerisiyle çalışmaların hız kesmeden devam edeceği mesajını verdi.
Kaynak: https://phys.org/news/2023-09-ai-magnetic-materials-critical-elements.html
