2007 Fiscal Year Annual Research Report
希土類窒化物の極低温磁気冷凍材料および蓄冷材としての実用化
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19206074
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山本 孝夫 Osaka University, 大学院・工学研究科, 教授 (00174798)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 貴 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70273589)
清野 智史 大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (90432517)
沼澤 健則 独立行政法人物質, 材業研究機構, 材料ラボラトリー・研究員 (30354319)
楠瀬 尚史 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (60314423)
関野 徹 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (20226658)
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| Keywords | 磁気冷凍 / 比熱 / 蓄冷材 / 窒化物 / 希土類 |
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| Research Abstract |
二元系を含む希土類窒化物試料の合成 HIP法、により、Dy_<0.5>Ho_<0.5>N, Tb_<0.5>Dy_<0.5>N, and Tb_<0.5>Gd_<0.5>Nを合成した。炭素熱還元法により、Ho_χEr_<1-χ>N(χ=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)を合成した。軽希土類(Nd、 Smなど)を含む窒化物の合成を始めた。X線回折法によりそれらの結晶構造を確かめた。
磁化測定による磁気冷媒性能の一次スクリーニング 合成した試料の磁化を測定し、磁気エントロピー変化ΔSをΔS=∫^O_H(aMlaT)_HdHの方式から算出し、これらを平均原子番号、平均イオン半径、などの指標で整理しデータベース化した。
比熱測定装置の導入と設置 比熱測定装置(PPMS model 6000, QuANTuM DESIGN, Inc.)を導入設置した。無磁場比熱Cの測定を行った。得られた試料の絶対エントロピーを、S=∫^T_OC/TdTの式によって評価した。極低温部の挙動はデバイ理論で近似した。明瞭なラムダ型比熱曲線が観察され、測定システムが健全に機能していることを確かめた。
材料安定化実験 CTR法で得たErNの表面を流動パラフィンで被覆し、その耐酸化性向上への効果を調べる実験を行った。評価項目は、大気中の湿度、重量変化の測定、磁化変化の測定、とした。湿度の管理が非常に重要で、シリカゲルを使う程度の湿度管理でも大きな効果があることが判った。
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