2018 Fiscal Year Research-status Report

保磁力の配向度依存性と角度依存性の相関による磁化反転プロセスの解明

Research Project

Project/Area Number	17K06781
Research Institution	Research Institute for Applied Sciences
Principal Investigator	松浦裕公益財団法人応用科学研究所, その他部局等, 特別研究員 (90787392)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	長村光造公益財団法人応用科学研究所, その他部局等, 理事・特別研究員 (50026209)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	保磁力 / 保磁力メカニズム / 配向度 / 保磁力角度依存性 / 磁石 / Nd-Fe-B磁石 / フェライト磁石
Outline of Annual Research Achievements	Nd-Fe-B焼結磁石およびフェライト磁石の保磁力は磁石中の主相結晶粒（Nd-Fe-B磁石ではNd2Fe14B化合物、フェライト磁石ではマグネトプランバイト相）の配向度が向上すると減少することが知られており、特に高配向度領域で急激な減少がみられる。この現象はこれら磁石の保磁力のメカニズムからきていることが明らかとなってきている。一方、これまで保磁力発生のメカニズムについては複数のモデルが唱えられており、これらメカニズムの検証に保磁力の配向度依存性が用いられていた。我々は保磁力の配向度依存性の実験結果を用い解析を進めたところ、高配向磁石では複数の結晶が集団でじか反転することにより、あたかも配向度が低い磁石のように振る舞うことが推測されることを、初めて突き止めた。この保磁力の配向度依存性より得られた磁化反転領域角度から、全ての粒子が独立して磁化反転すると仮想的な配向分布を用い、保磁力の角度依存性を求めるとNd-Fe-B焼結磁石とNd-Dy-Fe-Bの保磁力角度依存性の違いおよびこれらの角度依存性の低角度側の挙動を説明できることが分かった。更にNd-Fe-B磁石で用いた方法をフェライト磁石に適用するとフェライト磁石の保磁力角度依存性についても同様に低角度側ではあるが説明できることが分かった。これら実験および考察から、等方性磁石においてNd-（Dy)-Fe-B焼結磁石およびフェライト磁石では全ての粒子が独立に、あるいは少数の結晶粒が磁壁移動により磁化反転していることが予想される。実験から得られた等方性磁石の保磁力角度依存性は計算結果と60度までよく一致するという結果が得られた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason Nd-Fe-B焼結磁石に用いた磁化反転解析方法がフェライト磁石について適用出来る可能性が明らかとなった。またSpring-8におけるX線MCD法によるNd-Fe-B焼結磁石の磁化反転挙動解析から、保磁力配向度依存性および保磁力の角度依存性の解析から、磁気測定の結果から予想された結論を支持する結果が得られている。すなわち配向した磁石では隣り合う複数の結晶が磁化反転するのに対し、等方性磁石では離散的に磁化反転するという結果が得られている。
Strategy for Future Research Activity	これまでNd-Fe-B磁石の保磁力配向度依存性から得られた結果を用いると、これら磁石の保磁力角度依存性について定性的に説明できることが明らかとなった。この方法はNd-Fe-B磁石だけでなくフェライト磁石にも適用できることからフェライト磁石とNd-Fe-B焼結磁石の磁化反転のメカニズムは同じではないかということが推定される。今後はSPring-8によるフェライト磁石の磁化反転挙動および中性子小角散乱を用いた磁化反転挙動観察を行うことによりミクロ組織との関連を調べていく。また組成を変えたNd-Fe-B焼結磁石の配向度依存性と保磁力角度依存性の関係調べることにより、フェライト磁石と良く似た保磁力の配向度依存性と保磁力角度依存性を示すものを見出し、ここで得られた解析手法の有効性について更なるデータ蓄積を行なっていく。
Causes of Carryover	実験計画を次年度に繰り越したため。