2004 Fiscal Year Annual Research Report
エアロゾルデポジション法による高性能厚膜磁石の高速成形
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15360378
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
杉本 諭 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10171175)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
猪俣 浩一郎 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90323071)
明渡 純 独立行政法人産業技術総合研究所, 機械システム研究部門, グループ長(研究職)
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| Keywords | エアロゾルデポジション / 厚膜 / 永久磁石 / 異方性 / 残留磁化 / 保磁力 / 成膜速度 / 膜密度 |
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| Research Abstract |
[目的]将来の電子情報通信機器ではさらにモバイル・ウエアラブル化が進み、希土類磁石にもさらに小型化、薄型化が要求されている。しかしながら焼結磁石を加工にて薄型化を試みても、結晶粒径が大きいため加工によって導入された表面欠陥の影響が大きく、磁気特性が劣化して機能しない。また樹脂と混練させシート化する(ボンド磁石)方法やスパッタなどを用いて薄膜を作製する方法があるが、前者は樹脂を含有するため磁気特性が低い、後者は成膜速度が遅くコスト高となり工業化されていない、などの問題点がある。
本研究では、ナノメータオーダーの微粒子から構成される厚膜を5〜50μm/minとスパッタ法の500〜5000倍の速度で作製できるエアロゾルデポジション(AD)法を用い、従来薄膜技術ではカバーできない数μm〜500μmの範囲の膜厚を作製し、高性能厚膜磁石を作製することを目的とする。
[実験方法]1.研究方針:本年度は成膜時に磁界配向による異方性化、高性能化を試みた。
2.実験方法(1)磁界印加の方法として、磁石をノズル近傍に配置する方法を採用する。(2)平成15年度で最も特性の高かった粉末を用い、印加磁界を変化させて成膜し、異方性を有した厚膜を作製する。(3)結晶配向をXRD、で解析し、磁気特性をVSMで測定する。これより磁気特性に及ぼす磁界配向の効果について明確化する。
[結果]本年度の結果をまとめると以下のようになる。(1)基板にブラスを用いることによって190μmの膜厚が得られた。成膜速度も15〜19μm/minと高速であった。(2)残留磁束密度Jr=0.4〜0.6T、保磁力μOHcJ=1.6〜1.8T程度の磁気特性が得られ、粉末よりも高い保磁力が得られた。(3)膜面直方向に0.17Tの磁界を印加して成膜し、磁界印加方向に測定した場合のJrは0.38Tであり、無磁界の場合よりも低い値であった。これは膜密度が低下したためと考えられる。(4)しかしX線回折パターンにおけるSm2Fe17Nx化合物の(033)面に対する(006)面のピーク強度比が磁界印加により増加したことから、膜は磁界印加方向に配向したといえる。(5)膜面内方向に0〜0.19Tの磁界を印加して成膜を行った場合、膜密度は磁界の強さに依存しなかった。(6)Jrは、磁界印加方向では磁界とともに増加するのに対し、垂直方向では減少する傾向を示した。従って膜はAD中に磁界を印加することによって配向し、異方性化することが確認された。(7)得られた残留磁束密度の最大値は、印加磁界0.19Tにおいて0.54Tなる値であり、無磁界の場合(0.42T)と比較して約29%高い値であった。
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Research Products
(5 results)
