Magnesy neodymowe to na dzień dzisiejszy najpotężniejsze rodzaje magnesów, jakie zostały dotychczas opracowane. W 1990 roku w dublińskim instytucie Trinity College Michaelowi Coeyowi udało się stworzyć zupełnie nowy magnetyczny stop o strukturze chemicznej Sm₂Fe₁₇N₂. Proces wytwarzania tego materiału wykorzystywał syntezę drobnego proszku samaru oraz żelaza, które sprasowane w silnym polu magnetycznym wraz z nowym składnikiem – azotem, uzyskały temperaturę Curie aż do 470°C i namagnesowanie w okolicach 0,9T. Nie osiągnięto tu wprawdzie parametrów neodymowych magnesów, ale wymyślony materiał przewyższał w znacznym stopniu pierwsze z magnesów wykorzystujących ten pierwiastek. Koniec XX wieku przyniósł pomysły w obszarze mocnych magnesów oraz metod ich wytwarzania.
Badacze opracowali stop posiadający nano-krystaliczną strukturę, składający się z malutkich ziaren o średnicy mniejszej niż 100 nm. Odkryte w czasie badań ziarna nano-kryształów, w odróżnieniu od do struktury monokrystalicznej są od siebie oddzielone przestrzenią o dużo większej mocy powierzchniowej i nieuporządkowanej strukturze. Poprzez zastosowanie, podczas spiekania stopów pierwiastków z rodziny ziem rzadkich wraz z dodatkiem żelaza, charakteryzują się wysokim poziomem remanencji magnetycznej. Takie doskonałe właściwości magnetyczne wynikają również z jeszcze jednego aspektu, czyli połączenia magnetycznych momentów żelaza z neodymem. Umożliwia to doskonałe magnesowanie neodymowych magnesów.

Obecnie na świecie magnesy neodymowe są wytwarzane głównie w krajach azjatyckich. Podstawowym producentem i eksporterem takich produktów stały się Chiny, z uwagi na posiadanie większości światowych złóż pierwiastków ziem rzadkich. Do przemysłowego produkowania magnesów o dużej mocy wykorzystuje się przede wszystkim dwie grupy związków: Nd₂Fe₁₄B oraz Sm₂Fe₁₇N₂. Są to magnesyoparte o neodym i magnesy posiadające strukturę nanokrystaliczną, charakteryzujące się nie tylko wysokim namagnesowaniem, ale również wysokim poziomem remanencji magnetycznej. Wykorzystanie magnesów o dużej mocy jest bardzo szerokie. Najważniejszymi rodzajami odbiorców są firmy produkcyjne, projektujące sprzęt elektroniczny i elektryczny, w szczególności firmy motoryzacyjne, stosujące wysoko wydajne elektryczne i hybrydowe silniki. Przy wytwarzaniu silników tego typu używa się neodymowych magnesów z mieszaniny ze związkami redukujący spadki związane z wydajnością magnesów w podwyższonych temperaturach takimi jak na przykład Terb (Tb) czy dysproz (Dy) . Poprzez zastosowanie wymienionych wyżej pierwiastków, poprawiono w znacznym stopniu magnetyczną koercję, a także całościową wydajność magnesów wykorzystywanych w aparaturze elektrycznej o wysokiej mocy nominalnej. W Stanach Zjednoczonych już od dawna prowadzi się specjalistyczne badania przez powołany do tego celu Instytut Rare Earth Alternatives in Critical Technologies (REACT), zajmujący się opracowywaniem nowoczesnych stopów. Kilka lat temu ARPA-E przyznała 31,6 mln dolarów na finansowanie zaawansowanych projektów w zakresie programu Rare-Earth Substitute, to znaczy możliwości stworzenia związków zastępujących metale ziem rzadkich jako alternatywę dla pierwiastków występujących naturalnie, występujących na terenie Azji.

Wytwarzanie neodymowych magnesów oparte zostało na dwóch technologiach. W Japonii stosowana jest technika spiekania proszków, a w Stanach Zjednoczonych popularność zyskała technika oparta na szybkim chłodzeniu. Zależnie od oczekiwań i potrzeb, magnesy z neodymu można wytwarzać poprzez zastosowanie dodatkowych pierwiastków, między innymi aluminium, galu albo miedzi. Dzięki takim domieszkom da się w znacznym stopniu korygować magnetyczne parametry magnesu, jego poziom wytrzymałości oraz możliwość pracowania w wysokim zakresie temperatur . Można nawet sprawić, że magnes wykaże dużą odporność na atmosferyczne warunki, w tym wodę, która może spowodować korodowanie żelaza. Za to regularne dopracowywanie metalurgii proszkowej doprowadziło do uzyskania różnego rodzaju materiałowych stopów, które wpłynęły w dużym stopniu na podniesienie tak zwanej temperatury Curie. Wyprodukowany w nowoczesny sposób neodymowy magnes, może osiągnąć namagnesowanie na poziomie 1,6T, czyli dużo wyższe na przykład od pola magnetycznego Ziemi.

Nowoczesne magnesy neodymowe - jak powstały. W czasie gdy projektowano coraz to nowe mocne magnesy na bazie samaru, na początku lat osiemdziesiątych odkryto interesujące właściwości magnetyczne związku neodymu w połączeniu z żelazem oraz stalą. Firma General Motors stworzyła w 1984 roku nowy związek o strukturze chemicznej Nd₂Fe₁₄B, w proporcji 15% neodymu, 6% boru oraz ponad 70% żelaza. Proces wytwarzania mocnych neodymowych magnesów polega na dwóch metodach. Zakład Sumitomo z Japonii, będący w grupie Hitachi, podobnie jak w przypadku silnych magnesów produkowanych z samaru, używał metody spiekania odpowiednio przygotowanego proszku, co pozwalało uzyskać magnesy mające dużą gęstość.

W Stanach Zjednoczonych silne magnesy neodymowe wytwarzano w zakładach firmy GM sposobem dynamicznego ochładzania stopionego proszku izotropowego. Z jakich powodów wykorzystanie żelaza, neodymu i boru dało znacznie lepsze rezultaty? Wykorzystanie neodymu okazało się o wiele tańsze, niż w przypadku samaru, a dodatkowo neodym ma znacznie lepsze parametry magnetyczne. Ale temperatura Curie tego pierwiastka była znacznie niższa, dlatego podjęto decyzję o podniesieniu tej temperatury do 530°C. Tak wysoki poziom uzyskano przez dodanie do puli składników niewielkiej ilości boru. Oprócz tego można również w pewien sposób modyfikować charakterystykę magnetyczną, dzięki wprasowaniu do stopów dodatkowych związków, takich jak gal Ga, miedź Cu, niob Nb oraz aluminium Al.

Magnesy neodymowe często posiadają także w warstwy ochronne chroniące przed korozją i zabezpieczające przed działaniem szkodliwych warunków pogodowych. Jest to realizowane przez dołożenie warstwy niklu lub miedzi np. w uchwytach magnetycznych do poszukiwań, to znaczy mocnych magnesach stosowanych do sprawdzania dna akwenów wodnych. Cały czas są opracowywane bardziej zaawansowane typy magnesów neodymowych, a dzięki ciągłym badaniom w technologii metalurgicznej proszków, wymyślane są coraz to nowe łączenia metali o podwyższonej koercji, jak też magnesy dysponujące znacznie wyższą temperaturą Curie i możliwości namagnesowania stopów, przekraczające 1,6Tesli.

W pierwszej kolejności głównymi odbiorcami mocnych magnesów są firmy sprzedające urządzenia pomiarowe, elektroniczne, elektryczne, firmy z branży motoryzacyjnej oraz dostarczające najróżniejsze maszyny dla przemysłu. Zalety magnesów dużej mocy doceniła również branża meblarska, odzieżowa, szczególnie związana z ubraniami medycznymi, podmioty dystrybuujące zamykania do galanterii oraz rzecz jasna szeroko pojęta reklama.

Pierwsze udokumentowane testy oraz badania nad nowoczesnymi materiałami nadającymi się do stworzenia silnych magnesów miały swój początek w 1966 roku. Właśnie w tamtym okresie naukowcy K. Strnat oraz G. Hoffer z laboratorium Air Force Materials , rozpoczęli szeroki zakres badań nad nowymi materiałami, składającymi się z metali wchodzących w skład grupy zwanej metalami ziem rzadkich. W początkowym okresie pierwsze stopy metali, jakie zamierzano wykorzystać do produkcji silnych magnesów, opierały się o kobalt, żelazo oraz kilka lantanowców, do jakich można zaliczyć: prazeodym Pr, neodym Nd, cer Ce, itr Y, samar Sm oraz lantan La. Wymienione powyżej lantanowce wykazują nietypowe zdolności, takie jak magnesowanie do dużych wartości, jednak problemem była niska temperatura Curie. Wytwarzane dzisiaj magnesy neodymowe o dużej sile w swoim składzie posiadają obok żelaza również lekkie lantanowce, zapewniając im anizotropię magneto-krystaliczną na wysokim poziomie, a dodatkowo uzupełnia się ten skład o kilka procent kobaltu żeby podnieść poziom temperatury Curie. Pierwsze silne magnesy opracowano na początku lat 70-tych wykorzystując samar w formie sproszkowanych ziaren wraz z kilkoma dodatkowymi pierwiastkami z rodziny lantanowców. Stworzono nieznany dotychczas, silny magnes typu SmCo₅. Proces opierał się na zjawisku kierunkowania kryształów stopu w formie proszku w polu magnetycznym przy spiekaniu. Tworzenie wyprasek wykonywano w warunkach temperaturowych około 1120°C przy końcowym wyżarzaniu w temperaturze o 250°C niższej. Ostatnim procesem produkowania mocnego magnesu było namagnesowanie materiału przy użyciu pola magnetycznego 2T. Po zastosowaniu tej technologii temperatura Curie nowatorskich magnesów została podniesiona do 745°C.