Chế tạo nam châm đất hiếm: Công trình khoa học mang tính ứng dụng cao

Công trình tầm cỡ quốc tế

Trên thế giới, nghiên cứu cơ bản và ứng dụng kim loại đất hiếm đã được thực hiện từ những năm 60 của thế kỷ trước. Tuy nhiên, ở nước ta, trước năm 1980, đất hiếm vẫn chưa được ứng dụng vào vật liệu từ. Thời đó, chúng ta chủ yếu biết và có một số nghiên cứu ứng dụng các vật liệu từ cứng là Ferit Bari và AlNiCo. Bên cạnh các ứng dụng vi lượng trong các chế phẩm phân bón, làm xúc tác trong công nghệ lọc hóa dầu, xử lý môi trường, làm vật liệu phát quang và công nghệ laser, các nguyên tố đất hiếm được ứng dụng trong chế tạo nam châm vĩnh cửu cao cấp phục vụ công nghiệp năng lượng.

GS.TSKH Thân Đức Hiền cùng với nhóm các nhà khoa học của Phòng thí nghiệm Vật lý nhiệt độ thấp, Trường Đại học (ĐH) Tổng hợp Hà Nội (nay là Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐH Quốc gia Hà Nội) đã tiên phong triển khai các nghiên cứu cơ bản và định hướng ứng dụng các vật liệu từ liên kim loại đất hiếm - kim loại chuyển tiếp. Theo GS.TSKH Thân Đức Hiền: Công trình được triển khai từ năm 1980 trong bối cảnh đất nước còn nhiều khó khăn. Công việc nghiên cứu thiếu cả trang thiết bị lẫn nhân lực. Xác định đây là hướng đi khó nhưng với nhiều nỗ lực, nhóm nghiên cứu đã đạt được thành công đầu tiên là hóa lỏng được heli ở nhiệt độ âm gần tuyệt đối là -269 độ C. Đây là thành tích mở đầu cho những bước nghiên cứu về sau, khi ông theo đuổi hướng nghiên cứu cơ bản và định hướng ứng dụng các vật liệu từ liên kim loại đất hiếm - kim loại chuyển tiếp. Lúc bấy giờ, đây là loại vật liệu được nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới quan tâm nghiên cứu, có nhiều tính chất vật lý rất lý thú và đã có nhiều ứng dụng. Trong khi đó, Việt Nam có tiềm năng nghiên cứu phát triển và ứng dụng, nguồn tài nguyên phong phú về đất hiếm.

Với sản phẩm nổi bật nhất là chế tạo ra nam châm đất hiếm, loại nam châm mạnh nhất hiện nay, được thế giới biết đến và ứng dụng rộng rãi trong chế tạo nhiều loại thiết bị như đồng hồ đo nước, công tơ điện,... các nghiên cứu ứng dụng của công trình đã góp phần thúc đẩy việc sử dụng vật liệu mới, công nghệ mới vào các thiết bị ở trong nước. Nhóm nghiên cứu đã cho ra đời các nam châm đất hiếm chất lượng cao. Cụm công trình đã sử dụng đất hiếm do Việt Nam chế tạo (Mish metal) cũng đạt được tích năng lượng tương đối cao.

Trong hơn 20 năm nghiên cứu, cụm công trình đã có 50 bài báo quốc tế chọn lọc thuộc hệ thống ISI, Scopus, 2 chương (book chapter) trong các bộ sách chuyên khảo nhiều tập do Nhà Xuất bản Elsevier (Hà Lan) phát hành và một số bài báo, báo cáo khoa học, sách chuyên khảo, giáo trình xuất bản ở Việt Nam. Số ấn phẩm khoa học quốc tế chọn lọc này chiếm khoảng 10% số công bố quốc tế của cả nước trong cùng giai đoạn 1980-2002. Tổng số trích dẫn tính đến năm 2015 là 1.008 lần (nguồn Scopus).

Tiếp ngọn lửa đam mê

Vui mừng vì những hoạt động nghiên cứu khoa học cách đây 20 - 30 năm nay vẫn mang tính chất thời sự, GS.TSKH Thân Đức Hiền khẳng định: Việc xây dựng và tiến hành các hoạt động KH-CN hiệu quả của các tập thể khoa học mạnh là một nhu cầu cần thiết để làm đầu tàu, đẩy mạnh các hoạt động KH-CN trong nước. Cụm công trình của ông và các đồng nghiệp đã xây dựng được một tập thể khoa học mạnh: Đào tạo được 7 tiến sĩ đạt chuẩn quốc tế (các luận án đều có 3 - 5 bài báo được đăng trên các tạp chí quốc tế có chỉ số trích dẫn ISI), đào tạo 3 tiến sĩ khoa học. Các cán bộ chủ chốt của nhóm nghiên cứu sau này đã làm nòng cốt cho các nhóm nghiên cứu khoa học về từ học và khoa học vật liệu ở ĐH Quốc gia Hà Nội và Trường ĐH Bách khoa Hà Nội.

Nhận xét về thành công của cụm công trình, GS.Viện sĩ Nguyễn Văn Hiệu cho rằng: Các nhà khoa học có điều kiện tham gia cụm công trình này về phía Việt Nam là những người rất tài giỏi. Cái hay của công trình này là đào tạo được lớp cán bộ nghiên cứu trẻ và đội ngũ đó hiện nay vẫn đang phát triển rất tốt tại các trường ĐH. GS.TSKH Thân Đức Hiền cũng tâm niệm: Niềm vui của chúng tôi là những công trình được công bố, vật liệu chế tạo có khả năng được ứng dụng và đặc biệt là các bạn trẻ đã trưởng thành.