2021 Fiscal Year Annual Research Report
高性能フェライト磁石のサイト選択的コバルト置換法の確立
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19K05002
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
和氣 剛 京都大学, 工学研究科, 助教 (50463906)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | フェライト磁石 / 磁気異方性 / 高酸素圧 / サイト選択性 / La-Co共置換M型フェライト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
La-Co共置換SrMについて、Co置換サイト選択性が何に支配されているか、またそれを制御する方法を探索することが本研究の課題であった。最終年度は、これまでに得られた知見を生かし、一軸磁気異方性を唯一増強する置換サイト4f1にCoを集中させる方法について検討を行った。DFT計算の結果、4f1サイトが最安定置換サイトであることが確認されたが、2a、12kサイトもエネルギー的に接近しており、またこの温度スケールが試料合成温度と同程度であることを見出した。このことはつまり、熱処理によってCoの置換サイトへの分布が容易に変化しうること、またより低温で熱処理をすることで磁気異方性が向上する4f1サイトへCoが集中することを示唆していていた。このことに関連し、まずは熱処理中に組成変化などの分解が起こらない条件について検討を行い、安定に試料が得られる条件について確立を行った（pO2=1atmではSr0.7La0.3Fe11.7Co0.3O19が広い温度範囲で安定的に存在することを確認した。）。その上で、試料合成後に焼鈍する温度を変化させた試料について、それらの磁気異方性について評価を行ったところ、化学組成は同一であっても、磁気異方性が明らかに異なった。特に600℃で長時間焼鈍した試料は1000℃で急冷した試料に比べ2割程度磁気異方性が高いことを明らかにした。このことは、高性能フェライト磁石製造において、元素調達の懸念があるCoについて、Coを性能向上のために有効に利用する手法を提供している。
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