ナノワイヤーを利用した高性能異方性ナノコンポジット磁石の開発

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K15300
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 山本 将貴 長崎大学, 工学研究科, 助教 (00631409)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ナノコンポジット磁石 / 磁性金属ナノワイヤー / 水溶液電析法 / 規則不規則変態

Outline of Annual Research Achievements

近年の元素戦略の観点から，希土類フリーの永久磁石の開発が求められている．本研究では，硬磁性合金ナノワイヤーを軟磁性合金と複合化させることによって，高い飽和磁化と保磁力を有する異方性ナノコンポジット磁石の開発を目的とした．硬磁性合金ナノワイヤーとして，L10型規則相において高い結晶磁気異方性を示すFePd合金を選定した．
初年度では，薄膜においてFeとPdが等原子比組成になるような再現性の高い電析条件（Feクエン酸錯体とPdアンミン錯体を形成させ，平衡電位差を小さくすることにより共析を可能にした）を確立し，規則化熱処理のカイネティクスを明らかにした．
最終年度では，FePd合金ナノワイヤーの作製条件の確立ならびに軟磁性合金との複合化を目指した．初年度に確立した電析条件を用いて，細孔径100～200nmのアルミナ製テンプレート上にFePd合金ナノワイヤーの析出を試みたが，細孔径が小さくなるにともなってFePd合金の充填率は低下し，ナノワイヤーの等原子比組成からのずれは大きくなった．規則化熱処理を施したところ，L10型規則相が現れるものの，Pd単体の偏析やFePd3の析出が確認されたため，高規則度のFePd合金ナノワイヤーを得ることはできなかった．薄膜形状で適切であった電析条件がナノワイヤー形状にも適用できるわけではないことが判明した．高規則度のFePd合金ナノワイヤーを得るためには，浴温や電析時間などの条件を見直さなければならないと考えられる．