2023 Fiscal Year Annual Research Report
X線磁気トモグラフィー法を用いた３次元ナノ磁区構造観察による磁性機能の解明
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20H00349
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
鈴木 基寛 関西学院大学, 工学部, 教授 (60443553)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関 真一郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70598599)
小野 輝男 京都大学, 化学研究所, 教授 (90296749)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ３次元磁区観察 / スキルミオン / 焼結永久磁石 / X線イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で開発を行ってきた強磁場印加条件での走査型X線磁気トモグラフィー法を、最先端のネオジム焼結磁石材料である磁石粒径 300 nm の熱間加工磁石試料に適用した。印加磁場強度を細かく制御することにより、磁化反転の起点となる反転核の形成過程、および核を起点とした磁化反転過程を3次元観察することに成功した。反転領域が磁石粒単位で拡張していく過程を実験的に直接に観察し、明らかにした点に大きな意義がある。現在、論文を準備している。
また、結像型X線磁気トモグラフィー法の開発を継続し、結像ミラー光学系を採用することで磁気トモグラフィーデータの精度向上を試みた。画像検出器には予定していた直接撮像型ではなくシンチレータを用いた間接撮像型を用いた。数種類のシンチレータ材料による画像データを比較検討し、最適な条件を決定した。その結果、フレネルゾーンプレート光学系によるデータと比べて統計精度の向上がみられた。一方で、XMCDによる磁気画像には試料周辺部にアーティファクトが重畳する問題が明らかになった。このアーティファクトの原因の究明と除去が今後の課題である。
さらに、焼結磁石材料の3次元微細構造・結晶方位と磁区構造の相関を明らかにするため、X線回折イメージング法の開発を行った。平均粒径5μmの商用焼結磁石材料について、結晶方位の3次元マップの予備的な結果を得ることができた。今後、EBSD像やSEM像との比較により、本手法の信頼性および精度を詳細に検討していく必要がある。本研究で開発したX線磁気トモグラフィー法による3次元磁区観察と相補的な情報が得られる、新たなX線マルチモーダル3次元解析法として、本科研費課題終了後も研究開発を継続して行っていく。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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