2019 Fiscal Year Annual Research Report
Magnetization reversal analysis of permanent magnet considering local demagnetizing field
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17H03376
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
北上 修 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70250834)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡本 聡 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10292278)
菊池 伸明 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80436170)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 永久磁石 / 磁化反転 / 保磁力 / 磁壁移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
希土類NdFeB磁石は現代社会を支える重要な材料であるが，その磁気転移温度は低く，電気自動車などの高温下での利用には，保磁力や磁気転移温度を一層高める必要があった．
本研究では，NdFeB熱間加工磁石の磁化反転過程を調べ，高保磁力化に向けた指針を明らかにすることを第一の目的とした．具体的には，現実の磁石で起きる複雑な磁化過程の素過程を調べるために，NdFeB磁石を微細化し，超高感度磁化検出技術により磁化反転挙動を調べた．熱揺らぎの影響を含めた精密解析の結果，保磁力は結晶粒界での磁壁ピニングに支配され，１粒子単位で磁壁が脱離することが判った．さらにマイクロマグネティクス計算より，粒界の非磁性化に伴いピニング力，従って保磁力が増加するという従来定性的に議論されてきたことを実験的に検証することができた．これらのことからNdFeB磁石の高保磁力化には，粒界相の組織制御が極めて重要であることが判った．
本研究の第二の目的は，Nd2Fe14B相に比べ高い磁気転移温度を示すThMn12型希土類磁性材料の高保磁力化の可能性を明らかにすることである．研究対象はSm(Fe,Co)12薄膜とした．MgO(100)上にWバッファ層を介在させることにより，準安定Sm(Fe,Co)12エピタキシャル膜を単相状態で結晶成長させることに成功し，その高い磁気転移温度，磁気異方性を確認した．次いでサブミクロンサイズのSm(Fe,Co)12微粒子膜試料を作製し，高保磁力化の可能性を探った．保磁力は異方性磁界に比べ数分の１程度に留まった．今後はさらなる粒子サイズの低減，格子欠陥の抑制が必要である．
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Tunnel magnetocapacitance in Fe/MgF2 single nanogranular layered films2020
Author(s)
Robin Msiska, Shusaku Honjo, Yuki Asai, Masashi Arita, Atsushi Tsurumaki-Fukuchi, Yasuo Takahashi, Norihisa Hoshino, Tomoyuki Akutagawa, Osamu Kitakami, Masaya Fujioka, Junji Nishii, Hideo Kaiju
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Journal Title
Applied Physics Letters
Volume: 116
Pages: 082401-1 - 5
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Temperature dependent magnetization reversal process of a Ga-doped Nd-Fe-B sintered magnet based on first-order reversal curve analysis2019
Author(s)
Satoshi Okamoto, Kazunori Miyazawa, Takahiro Yomogita, Nobuaki Kikuchi, Osamu Kitakami, Kentaro Toyoki, David Billington, Yoshinori Kotani, Tetsuya Nakamura, Taisuke Sasaki, Tadakatsu Ohkubo, Kazuhiro Hono, Yukio Takada, Takashi Sato, Yuji Kaneko, Akira Kato
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Journal Title
Acta Materialia
Volume: 178
Pages: 90-98
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Temperature dependent magnetization reversal process of a Ga-doped Nd-Fe-B sintered magnet based on first-order reversal curve analysis2019
Author(s)
Satoshi Okamoto, Kazunori Miyazawa, Takahiro Yomogita, Nobuaki Kikuchi, Osamu Kitakami, Kentaro Toyoki, David Billington, Yoshinori Kotani, Tetsuya Nakamura, Taisuke Sasaki, Tadakatsu Ohkubo, Kazuhiro Hono, Yukio Takada, Takashi Sato, Yuji Kaneko, Akira Kato
Organizer
64th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
Int'l Joint Research
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[Presentation] 軟 X 線 MCD 顕微分光による熱間加工磁石の磁化過程評価2019
Author(s)
竹内誠, 蓬田貴裕, 菊池伸明, 岡本聡, 北上修, 豊木研太郎, 小林慎太郎, 小谷佳範, 中村哲也, 服部篤, 日置敬子
Organizer
第43回日本磁気学会学術講演会
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[Presentation] 軟X線MCD顕微分光による熱間加工磁石の磁化過程観察2019
Author(s)
竹内誠, 蓬田貴裕, 菊池伸明, 岡本聡, 北上修, 豊木研太郎, 小林慎太郎, 小谷佳範, 中村哲也, 服部篤, 日置敬子
Organizer
電気学会マグネティクス研究会
