En yaygın kullanılan nadir toprak mıknatısı türü olan bir neodim mıknatısı (NdFeB, NIB veya Neo mıknatıs olarak da bilinir), Nd2Fe14B tetragonal kristal yapısını oluşturmak için bir neodim, demir ve bor alaşımından yapılmış kalıcı bir mıknatıstır. 1982 yılında General Motors ve Sumitomo Özel Metaller tarafından bağımsız olarak geliştirilen neodim mıknatıslar, piyasada bulunan en güçlü daimi mıknatıs türüdür. Akülü aletlerdeki motorlar, sabit disk sürücüleri ve manyetik bağlantı elemanları gibi güçlü sabit mıknatıslar gerektiren modern ürünlerdeki birçok uygulamadaki diğer mıknatıs türlerinin yerini almıştır.
Neodimyum ferromanyetik bir metaldir (daha spesifik olarak antiferromagnetik özellikler gösterir), yani demir gibi bir mıknatıs haline gelmek için mıknatıslanabilir, fakat Curie sıcaklığı (ferromanyetizmanın kaybolduğu sıcaklık) 19 K (−254 ° C) yani saf halde manyetikliği sadece son derece düşük sıcaklıklarda görülür. Bununla birlikte, demir gibi geçiş metallerine sahip neodimyum bileşikleri, oda sıcaklığının çok üzerinde Curie sıcaklıklarına sahip olabilir ve bunlar neodimyum mıknatıslar yapmak için kullanılır.
Neodim mıknatısların gücü çeşitli faktörlerden kaynaklanmaktadır. Bunlardan en önemlisi, tetragonal Nd 2 Fe14B kristal yapısının olağanüstü yüksek tek eksenli manyetokristal anizotropisine sahip olmasıdır ( A / m2'de A / m'ye karşılık manyetik moment biriminde H A ~ 7 T - manyetik alan kuvveti H). Bu, materyalin bir kristalinin belirli bir kristal eksen boyunca tercihen mıknatıslandığı ancak diğer yönlerde mıknatıslanması zor olduğu anlamına gelir. Diğer mıknatıslar gibi, neodim mıknatıs alaşımı da üretim sırasında güçlü bir manyetik alanda hizalanmış mikrokristalik tanelerden oluşur, böylece manyetik eksenleri aynı yöne bakarlar. Kristal kafesin mıknatıslanma yönünü döndürmeye karşı direnci, bileşiğin çok yüksek bir zorlama veya manyetik olmayan hale gelmeye karşı bir direnç kazandırır.
Neodim atomu aynı zamanda büyük bir manyetik dipol momentine de sahip olabilir, çünkü elektron yapısında demir (ortalama) 3'ün aksine 4 eşleşmemiş elektron vardır. Bir mıknatısta, manyetik alan üreten aynı yöne dönecek şekilde hizalanmış eşlenmemiş elektronlardır. Bu, Nd 2 Fe14B bileşiğine yüksek doygunlukta bir mıknatıslanma (Js ~ 1.6 T veya 16 kG) ve tipik olarak 1.3 teslas verir. Bu nedenle, maksimum enerji yoğunluğu Js 2 ile orantılı olduğu için, bu manyetik faz büyük miktarlarda manyetik enerji ( BH maksimum ~ 512 kJ / m3 veya 64 MG-Oe) saklama potansiyeline sahiptir. Bu manyetik enerji değeri hacimsel olarak “sıradan” mıknatıslardan yaklaşık 18 kat daha yüksektir. Bu özellik NdFeB alaşımlarında, ilk ticari nadir bulunan mıknatıs türü olan samaryum kobalt (SmCo) mıknatıslardan daha yüksektir. Uygulamada, neodim mıknatıslarının manyetik özellikleri, kullanılan alaşım bileşimine, mikro yapıya ve üretim tekniğine bağlıdır.
Nd 2 Fe14B kristal yapısı, değişken demir atomları katmanları ve bir neodim-bor bileşiği olarak tanımlanabilir. Diyamanyetik bor atomları doğrudan manyetizmaya katkıda bulunmaz, ancak güçlü kovalent bağ ile uyumu arttırır. Nispeten düşük nadir toprak içeriği (hacimce% 12) ve neodim ve demirin göreceli bolluğu, samaryum ve kobaltla karşılaştırıldığında, neodimyum mıknatısları fiyat açısından samaryum-kobalt mıknatıslardan daha düşük yapar.