Neodüümimagnet (tuntud ka kui NdFeB, NIB või Neo magnet), mis on kõige sagedamini kasutatav haruldaste muldmetallide magnet, on neodüümi, raua ja boori sulamist valmistatud püsimagnet, mis moodustab Nd2Fe14B tetragonaalse kristalse struktuuri. General Motors ja Sumitomo Special Metals poolt 1982. aastal iseseisvalt välja töötatud neodüümimagnetid on kaubanduslikult kättesaadavad püsimagnetite tugevaim tüüp. Nad on asendanud muud tüüpi magnetid paljudes rakendustes kaasaegsetes toodetes, mis vajavad tugevaid püsimagneteid, näiteks juhtmeta tööriistade mootorid, kõvakettad ja magnetväljad.
Neodüüm on metall, mis on ferromagnetiline (täpsemalt see sisaldab antiferromagnetilisi omadusi), mis tähendab, et nagu raud, võib seda magnetida, et saada magnetiks, kuid selle Curie temperatuur (temperatuur, mille kohal ferromagnetism kaob) on 19 K (-254 ° C ), nii et puhtal kujul ilmub magnetism ainult väga madalatel temperatuuridel. Neodüümi ja siirdemetallide, nagu raud, ühendid võivad siiski Curie temperatuure tunduvalt üle toatemperatuuri ja neid kasutatakse neodüümimagnetite valmistamiseks.
Neodüümi magnetite tugevus on tingitud mitmest tegurist. Kõige olulisem on see, et tetragonaalsel Nd 2 Fe 14 B kristallistruktuuril on erakordselt kõrge uniaksiaalne magnetokristalne anisotroopia ( H A ~ 7 T - magnetvälja tugevus H ühikutes A / m ja magnetmoment momentides A · m 2 ). See tähendab, et materjali kristallid eelistatavalt magnetiseeruvad piki konkreetset kristallitelge, kuid on teistesse suundadesse väga raske magneteerida. Nagu teised magnetid, koosneb neodüümmagnetisulam mikrokristallilistest teradest, mis on valmistamise ajal joondatud võimsas magnetväljas, nii et nende magnetteljed kõik osutuvad samas suunas. Kristallivõre vastupidavus magnetiseerimise suunas annab ühendile väga suure koercitiivsuse või vastupanu demagnetiseerumisele.
Neodüümi aatomil võib olla ka suur magnetiline dipoolmoment, sest selle elektronstruktuuris on 4 mitteseotud elektroni, erinevalt (keskmiselt) 3 rauast. Magnetis on need paarilised elektronid, mis on joondatud nii, et nad pöörlevad samas suunas, mis genereerib magnetvälja. See annab Nd 2 Fe 14 B ühendi suure küllastuse magnetiseerimise ( J s ~ 1,6 T või 16 kG) ja tavaliselt 1,3 tesla. Seega, kuna maksimaalne energiatihedus on proportsionaalne Js 2-ga , on sellel magnetilisel faasil võimalik säilitada suuri magnetvälja koguseid ( BH max ~ 512 kJ / m 3 või 64 MG · Oe). See magnetenergia väärtus on umbes 18 korda suurem kui “tavalised” magnetid mahu järgi. See omadus on kõrgem NdFeB sulamites kui samariumi koobalti (SmCo) magnetites, mis olid esimesed haruldaste muldmetallide magnetid. Praktikas sõltuvad neodüümimagnetite magnetilised omadused kasutatavast sulami koostisest, mikrostruktuurist ja tootmismeetodist.
Nd2 Fe14B kristallstruktuuri võib kirjeldada kui raua aatomite vahelduvaid kihte ja neodüüm-boori ühendit. Diamagnetilised boori aatomid ei aita otseselt kaasa magnetismile, vaid parandavad ühtekuuluvust tugeva kovalentse sidumisega. Suhteliselt madal haruldaste muldmetallide sisaldus (12 mahuprotsenti) ja neodüümide ja raua suhteline küllus võrreldes samariumiga ja koobaltiga teevad neodüümimagnetid madalama hinnaga kui samariumi-koobalti magnetid.