希土類-鉄系パノスコピック組織体の創製とGHz帯域対応電磁波吸収能の高度発現

• Project/Area Number: 16080202
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 杉本 諭 Tohoku University, 大学院・工学研究科, 教授 (10171175)
• Project Period (FY): 2004 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥21,300,000 (Direct Cost: ¥21,300,000); Fiscal Year 2007: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2006: ¥7,000,000 (Direct Cost: ¥7,000,000); Fiscal Year 2005: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2004: ¥9,900,000 (Direct Cost: ¥9,900,000)
• Keywords: 希土類-鉄系化合物 / ナノコンポジット / 電磁波吸収体 / 共鳴周波数 / 反射損失 / 結晶粒微細化 / リコイル率 / 不均化反応 / 透磁率 / 微細化 / fd積

Research Abstract

【目的】 本研究では、希土類-Fe系化合物相をソフト磁性相とナノコンポジット化させ、パナスコピック組織形態を制御することによって実効HAの低下と透磁率の増加が期待できることから、マイクロ波・ミリ波帯対応の電磁波吸収体の開発を目的としている。本年度はCu添加による微細化を図り機能周波数の低減化を図った。
【実験方法】 Y_<9.4>Fe_<79.3>B_<11.1>Cu_<0.2>およびY_<12.4>Fe_<80.8>B_<6.6>Cu_<0.2>組成の2つのインゴットを作製した。これらのインゴットを用いてメルトスパンを行い、急冷薄帯を得た。得られた急冷薄帯試料に対して、Ar雰囲気中923-1123Kの温度で3min熱処理を行い、さらに粗粉砕後、ボールミル粉砕した。結晶化温度はDSC、相の同定はXRD、組織観察はTEM、磁気特性の測定はVSMにて行った。また、電磁波吸収特性は樹脂複合体を作製しネットワークアナライザーを用いて評価した。
【結果】得られた結果をまとめると以下のようにな(1)1003Kで3min Ar中アニール処理したCu添加Y_<9.4>Fe_<79.3>B_<11.1>Cu_<0.2>急冷薄帯の結晶粒径は20〜50nmであり、Cu無添加試料に比べて微細化した。この薄帯を用いて作製した樹脂複合体において、共鳴周波数はY_2Fe_<14>B単相試料に比べて17GHz低下した。(2)共鳴周波数に対応して電磁波吸収帯域もシフトを示した。1003Kで3min Ar中アニール処理したCu添加Y_<9.4>Fe_<79.3>B_<11.1>Cu_<0.2>薄帯粉末の樹脂複合体では、d_m=0.38mm、f_m=39.5GHz、RL_<min>=-32dBなる電磁波吸収を示した。このf_mはY_2Fe_<14>B単相試料に比べて15GHz低い。また、(Y_<1-X>Sm_X)_2Fe_<14>B樹脂複合体と比較して同等のfd積を示すが、低希土類組成であるなど有利な点もある。

Research Products

• [Journal Article] Preparation of Fe/Ni-Zn-Cu ferrite stacked films by aerosol deposition method (2007)
  • Author(s): S. Sugimoto
  • Journal Title: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310 Pages: 2549-2551
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coercivity and microstructure of Mn-Ni-N sintered alloys (2007)
  • Author(s): S. Sugimoto
  • Journal Title: Phys. Stat. Sol. 4 Pages: 4573-4576
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influence of deposition angle on the magnetic properties of Sm-Fe-N films fabricated by aerosol deposition method (2006)
  • Author(s): Tomohito Maki
  • Journal Title: Journal of Alloys and Compounds 408-412 Pages: 1409-1412
• [Journal Article] Nd2Fe14B/Fe3B nanocomposite film fabricated by aerosol deposition method (2006)
  • Author(s): S.Sugimoto
  • Journal Title: Journal of Alloys and Compounds 408-412 Pages: 1413-1416
• [Journal Article] Sm-Fe-N Thick Film Magnets Fabricated by Aerosol Deposition Method (2005)
  • Author(s): Satoshi Sugimoto
  • Journal Title: Transactions of the Materials Research Society of Japan 30 Pages: 1001-1004
• [Journal Article] Effect of the soft/hard exchange interaction on natural resonance frequency and electromagnetic wave absorption of the rare earth-iron-boron compounds (2004)
  • Author(s): Toru Maeda
  • Journal Title: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 281 Pages: 195-205
• [Journal Article] MICROWAVE ABSORPTION PROPERTIES OF THE Y2FE14B/FE3B NANOCOMPOSITE MATERIALS. (2004)
  • Author(s): S.SUGIMOTO
  • Journal Title: Proceedings of the 18th International Workshop on High Performance Magnets and their Applications Including the symposium 2 Pages: 851-858
• [Presentation] Nd-Fe-B系合金におけるNd2Fe14B相とNd-rich相間の濡れ性(第2報) (2008)
  • Author(s): 西尾翔太
  • Organizer: 日本金属学会
  • Place of Presentation: 岐阜大学
  • Year and Date: 2008-09-19
• [Book] 『強磁性体材料と最新応用技術』(山元洋 監修)第5章 電磁波遮蔽・吸収体材料 (2007)
  • Author(s): 杉本諭
  • Publisher: シーエムシー出版