磁石像王者一样吸引着磁性物质，磁像谜一样吸引着芸芸众生。

我国是对磁现象认识最早的国家，公元前4世纪《管子》中就有“上有慈石者，其下有铜金”的记载。在东汉以前的古籍中，一直将“磁”写作”慈”，因为它能吸引铁，被称为“爱的石头”。

再去西方看看：磁铁的英文名字是“magnet”，根据老普林尼的《自然史》，这个名字来源于一个叫马格内斯（Magnes）的牧羊小孩，他发现自己鞋子上镶嵌的钉子被大地吸住了；但更有可信度的故事是这个词起源于一个叫马格尼西亚州（Magnesia）的小镇，它坐落于小亚细亚，现在我们都知道那里有一个大磁矿。

回到东方：关于磁最早的应用就是我国战国时期出现的司南，它是用天然磁铁矿石琢成一个杓形的东西，放在一个光滑的盘上，盘上刻着方位，杓柄所指的方向就是南方，是现在所用指南针的始祖。司南更多的应用是在风水或占卜方面而不是航海，它帮助人们寻求一种自然力量与人类房屋建造或者物品摆放的一种平衡，这种平衡一度成为我们的先人极为信仰的“科学”。后来在我国宋朝逐渐发展演变为指南针，并应用于航海。值得一提的是在明朝初年指南针随郑和浩浩荡荡下西洋，好不威风，据说是去寻找消失的朱允炆；后从阿拉伯地区传入欧洲，促进了大航海时代的到来。

水浮司南

早期所使用的磁石都是自然赐予我们的尖晶石磁铁矿Fe3O4。直到20世纪，各种永磁材料争先逐鹿，掀起了永磁江湖的血雨腥风。

磁能积是衡量永磁材料性能好坏的一个终极指标，历史滚滚向前，这个数字也在历史的车辙下慢慢滚成了一颗大泥丸。

19世纪末，铁基钨钢磁体发展起来；新世纪初，钴钢又在日本被发现，最高磁能积仅仅1MGOe。1931年，重要角色Al-Ni-Co登上历史舞台，它的结构是细小瘦长的FeCo颗粒沉淀于Al-Ni基体中，经过不断发展，磁能积达到9.5MGOe，且由于居里温度高而受到广泛应用。紧随其后，20世纪50年代，六方结构的（Ba/Sr）Fe12O19诞生于荷兰菲利普公司。钡锶铁氧体因其磁能积明显超过以前的磁体，原材料也丰富，抗腐蚀性能更好，很快霸占了当时的市场。

永磁材料的磁能积随年份的发展变化

随着60年代的到来，稀土永磁花开，像雪莱云雀的乐音，划过荒凉的清晨。目前，稀土永磁材料的发展经历了三代。六方结构的SmCo5是爷爷辈的。经过探索，他最终以28MGOe的磁能积光彩示人，已经和理论值30.2MGOe非常接近，而且优秀的温度稳定性更是被高温应用领域所期待。

为了进一步提高SmCo5的居里温度和饱和磁化强度，研究者们尝试着向SmCo5里掺杂合金元素或者添加更多的Co。1981年，米什拉等人通过分步热处理的方法制备出磁能积为33MGOe的具有胞壁结构的Sm(Co0.65Cu0.05Fe0.28Zr0.02)7.7爸爸磁体，同时也创造了目前Sm2Co17磁能积的最高纪录。相对于爷爷SmCo5来说，爸爸Sm2Co17的居里温度和饱和磁化强度都得到相应提高，同时稀土含量下降，大大节约了成本，是更为理想的高温磁体。

元素价格展示图（2011年）

（元素的价格由低到高对应元素的背景色由浅到深）

70年代Sm、Co元素的高成本促使人们想通过廉价但却与Co有相似性质的Fe来代替Co。努力啊，努力，终究也没有发现合适的双元R-Fe化合物。山重水复疑无路，柳暗花明又一村。就在1984年，新的转机和闪闪的星斗正在缀满曾被遮拦的天空。Fe基的高性能磁体烧结Nd-Fe-B和快淬Nd-Fe-B分别由日本佐川真人和美国Croat发现。他的磁能积远远高于Sm-Co体系，被认为第三代稀土永磁体。也是当前永磁市场的霸主，被称为“永磁王”。

烧结钕铁硼的发现者佐川真人

市场就这样满足于Nd-Fe-B了吗？Of course not ! 如果稀土危机不出现，永磁材料的探求可能被放缓。稀土(rare earth)有"工业维生素"的美称。现如今已成为极其重要的战略资源。

稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)共17种元素。稀土元素在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用，随着科技的进步和应用技术的不断突破，稀土的价值将越来越大。

其实轻稀土元素（包括Sm、Nd）并非我们想象的那样稀缺。而重稀土元素Dy和Tb，他们作为添加元素被掺杂进Nd-Fe-B磁体中以提高他的高温性能。不得不承认，就Nd2Fe14B本身而言，这孩子有先天缺陷，即低的居里温度和磁晶各向异性。室温下，Nd2Fe14B是一名勇敢的战士，甚至王者，磁能积远远超过爷爷和爸爸。然而，对于较高的温度环境，他无可奈何。为了弥补这一先天不足，不得不添加重稀土元素来应对较高的温度环境。所谓的稀土危机，很大程度上是Dy的危机。此外，Nd2Fe14B的磁能积现已达到59.5MGOe,狠狠咬住了理论值（64MGOe）的尾巴，发展空间严重受限。

短中期稀土危机

永磁材料在电动汽车和风力发电方面的大力推广和应用对永磁体的高温性能提出了更高的要求，重稀土的使用也难以满足新时代可持续发展的要求。怎么办？永磁体的出路在哪里？

人们面前有两条路：一是孜孜不倦地继续寻找高性能的新型化合物，然而30年的时间，没有突破性进展；二是纳米复合永磁材料，它不是单一的化合物而是有纳米尺度的软硬磁相复合而成，兼具硬磁相的高矫顽力和软磁相的高饱和磁化强度，从而获得较高的磁能积。这种磁体在具有高性能的同时大大降低了成本，被认为是最具潜力的下一代永磁体。从磁钢的1MGOe到铁氧体的3MGOe，再到Nd2Fe14B的56MGOe，历史的跨度是100年，相较而言，纳米复合永磁材料依然是个少年，成长之路依然艰辛，且让我们拭目以待。