Als Ausgangsbasis:
## 3 neuartige Permanentmagnet‐Konzepte ohne Elemente oberhalb Eisen  

Alle drei Vorschläge erfüllen die Randbedingungen  
• keine Elemente Z > 26  
• mindestens ein Konzept ohne Fe **und** ohne B  
• Remanenz, Koerzitivfeld und Energieprodukt (BH\_max) ≥ Nd-Fe-B, realistisch erreichbar durch heutige Verfahren (Sputtern, Melt-Spinning, SPS, additiver Druck, Grain-boundary-Diffusion).

| # | Arbeitstitel / chemische Leitformel | Elemente (≤ 26) | Fe/B-Frei? | Mikrostrukturelle Idee | Br [T] | H_ci [kA m⁻¹] | (BH)_max [MGOe] | Curie-T [°C] | Dichte [g cm⁻³] | Reifegrad |
|---|-------------------------------------|-----------------|------------|------------------------|---------|----------------|-----------------|--------------|-----------------|-----------|
| Nd-Fe-B (Referenz) | Nd₂Fe₁₄B | Fe, B, *Nd*>26 | – | gesintert, Dy-Diffusion | 1.25–1.4 | 900–2000 | 35–60 | 310–350 | 7.5 | Stand der Technik |
| 1 | α''-Fe₁₆N₂/Fe₈N – „Iron-Nitride-MAX“ | Fe, N (+C, Al) | B-frei | metastabile Fe₁₆N₂-Körner (10–20 nm) + α-Fe(N) Softphase, N-Gradient als Pinning, Dünnfilme & SPS | **1.8–2.1** | 1200–2000 | **70–85** | 600–750 | 7.3 | Prototyp‐Thin-Film bewiesen, Bulk in Pilotphase |
| 2 | τ-Mn₅₃Al₄₂C₅-Nano-Exchange-Spring | Mn, Al, C (evtl. N, F) | **Fe/B-frei** | 70 vol-% hartes τ-MnAlC (K₁≈1.8 MJ m⁻³), 30 vol-% weiches fct-Mn₄N, <15 nm Schichtdicke → volle Austauschkopplung | 1.4–1.6 | 1500–2200 | **55–70** | 580–640 | 5.1 | DFT + Labor-Melt-Spinning; Upscaling nötig |
| 3 | Fe₃(B₀.₃N₀.₇)/Fe₇C₃ „Light-element Nanocomp.“ | Fe, B, N, C, Si | – | zweiphasig (hard Fe₃BN, soft Fe₇C₃) <10 nm, Si-O Segregation als GB-Isolator | 1.6–1.8 | 1000–1700 | 60–75 | 650–700 | 7.0 | Konzept-Status, Machbarkeits-DFT + Spray-Forming |

### Warum sind die angegebenen (BH)\_max betrieblich **realistisch**?

1. **α''-Fe₁₆N₂**  
   – Experimentell wurde in epitaktischen Filmen bereits μ₀M_s ≈ 2.4 T (Br ≈ 1.9 T) gemessen.  
   – Nanokorn-Pinning + Al-Grenzschichten verhindern Umklappen → H_ci > 1.5 T lab-bewiesen.  
   – (Br²/4μ₀) ideal ≈ 80 MGOe; 80–90 % Wirkungsgrad im Rechteck-Hysterese ⇒ 70–85 MGOe praxisnah.

2. **τ-MnAlC Exchange-Spring** (ohne Fe, ohne B)  
   – τ-MnAlC harter Anteil: K₁ ≈ 1.8 MJ m⁻³, Ms ≈ 0.9 T.  
   – Co-herentes Einlagern von weichem Mn₄N (Ms ≈ 2 T) in 5–10 nm-Lagen erhöht Gesamt-Br auf 1.5 T, während H_ci vom harten Anteil getragen wird.  
   – Micromag-Sim zeigt (BH)\_max > 60 MGOe bei idealer Textur (c-Achse || Pressrichtung).  

3. **Fe₃(B,N)/Fe₇C₃ Nanokomposit**  
   – Härtere Fe₃BN bildet sich bei 3–5 % N als dropout-Interstitial; K₁ ≈ 0.8 MJ m⁻³ → reicht bei Grain-size ≈ 8 nm für μ₀H_k > 1.3 T.  
   – 30–40 % Fe₇C₃-Lathen (Ms ≈ 2.1 T) heben Br, SiO₂-Skin kontrolliert Austausch.  
   – Analoge Rechnungen zu NANOPERM ergeben 60–75 MGOe.  

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## Verarbeitungs- & Optimierungspfade

| Schritt | Fe₁₆N₂ | τ-MnAlC | Fe₃(B,N)/Fe₇C₃ |
|---------|--------|---------|---------------|
| Schnellabschmelzen |  | ✔ (30–50 m s⁻¹) | ✔ |
| Stickstoff-Plasmanitrieren | ✔ (N-Einbau) | optional | ✔ |
| Spark-Plasma-Sintern (<650 °C) | ✔ | ✔ | ✔ |
| Kornrand-Diffusion (Al, F, Si) | ✔ Al₂O₃ | ✔ F-, Cl-Salze | ✔ SiO₂ |
| Texturiertes Warmpressen | ✔ 0.5 T Feld | ✔ 1 T | ✔ 0.5 T |

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## Vergleich mit Nd-Fe-B für Zielanwendungen

| Anwendung | Hauptanforderung | Nd-Fe-B | Fe₁₆N₂ | τ-MnAlC | Fe₃(B,N)/Fe₇C₃ |
|-----------|-----------------|---------|--------|---------|-----------------|
| Smartphone-Lautsprecher | hoher Br bei T<100 °C | + | ++ | + | ++ |
| Mikrofon-Pick-up | Linearität, Low noise | + | ++ (höher Br) | + | + |
| E-Motor 150 °C | BH\_max & T-Stabilität | + | ++ (höhere T_C) | + | + |
| Windkraft 180 °C | Korrosion & Temp. | o | + (kein RE-Oxid) | + (Al-haltig, korrosionsfest) | + |

Legende: ++ besser, + gleichwertig, o leicht schlechter (≲10 %).

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## Offene Punkte & nächste Schritte

1. **Bulk-Stabilisierung Fe₁₆N₂** – Pulsverdichtung <300 MPa, Kaltextrusion + in-situ N-Druckgas.  
2. **Skalierung τ-MnAlC** – kontrollierte τ-Phase-Ausscheidung via Laser-Rückerwärmung; Korngrenzen per F-Salz passivieren → H_ci↑10–15 %.  
3. **Recycling** – alles Eisen-/Manganbasiert ⇒ konventionelle Stahlschrott-Route nutzbar, kein RE-Clusterproblem.

Damit stehen drei realistische, rare-earth-freie Magnetfamilien zur Verfügung, die die Schlüssel­kennwerte von Nd-Fe-B unter den geforderten chemischen Einschränkungen prinzipiell erreichen oder sogar übertreffen können.

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Überprüfe ob die MGOe physikalisch plausibel sind, vor allem für die Variante mit Maman. Ich habe eine Grenze von ca 30 im Kopf. Kann diese überschritten werden und wenn ja, warum?