2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of interface controlled nanocomposite model magnet multilayers
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16H04488
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
小池 邦博 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (40241723)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
板倉 賢 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (20203078)
稲葉 信幸 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50396587)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 強磁性ナノコンポジット / Nd2Fe14B / 界面制御 / 交換結合 / レアメタルフリー / 積層型磁石膜 / 高保磁力 / 磁気異方性制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請課題では高保磁力Nd2Fe14B相と高飽和磁化Fe合金相，さらに非磁性Nd合金相との界面形成による発現が期待される「交換結合状態の異方性」とナノ構造を精密制御可能な「薄膜プロセス」を利用し，ハード磁性相としてNd2Fe14B，ソフト磁性相としてFe80B20（シリーズI）と高飽和磁化を有するFe45Co55（シリーズII）の2つの積層型ネオジム系ナノコンポジット磁石膜の形成を試み，レアメタルフリーと高い最大エネルギー積，高保磁力を同時に達成可能とする基盤技術となる「界面制御された積層型ナノコンポジットモデル磁石膜の開発」を目指し，その微細構造と磁気特性について検討した．
ソフト磁性相をFe-Bとした積層膜（シリーズI）において，Mo中間層無しでは面直Hc ~ 1 kOe程度を示し，Mo中間層有りでは面直Hc ~ 5 kOe程度のハード磁性を示した．磁化容易軸は膜面直方向の垂直磁化膜であった．一方，Fe-Coをソフト磁性相とした積層膜（シリーズII）において，Mo中間層無しでは，面内Hc ~ 6 kOe程度を示し，Mo中間層有りでは，面内Hc ~ 9 kOe程度のハード磁性を示し，Mo中間層の有無にかかわらず磁化容易軸は面内方向であった．両シリーズ共に減磁曲線が一体となった良好な角型を持つ試料において，ΔMプロット解析を行なった結果，相間には交換結合の存在が確認された．この原因として構造解析と組成分析から，Mo中間層の部分的な消失領域においてハード磁性相とソフト磁性相が接することで交換結合が働いていることが示唆された．今回の研究によって交換結合と積層構造を同時に達成する基礎技術と新たな磁気異方性制御方法が見出されており，本研究は単なるモデル試料の創成だけでなくマグネティックMEMSデバイス応用に向けた展開も期待される．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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