Control of oriented interfaces in nanocomposite film magnets based on ultramicroscopic analysis

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02425
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26010:Metallic material properties-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Itakura Masaru 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (20203078)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 正基 長崎大学, 工学研究科, 教授 (20274623) ; 小池 邦博 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (40241723) ; 赤嶺 大志 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (40804737)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 走査透過型電子顕微鏡 / プリセッション電子回折 / 薄膜磁石 / ナノコンポジット磁石 / 界面制御 / 配向成長

Outline of Final Research Achievements

For the purpose of creating nanocomposite film magnets that can reduce the amount of rare earth elements, this research was carried out using "advanced deposition technologies" (ultra-high vacuum deposition, UHVD and high-speed pulse laser deposition, PLD) and "ultramicroscopic analysis techniques" (such as scanning transmission electron microscopy, STEM and precession electron diffraction, PED). In order to obtain a method of controlling orientated interface that is advantageous for exchange coupling, we investigated the suppression of interface diffusion by inserting Mo intermediate layers, the orientated grain growth in low-temperature deposition by introducing seed microcrystals, and so on.

Free Research Field

金属物性学、電子顕微鏡

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

環境計測用ナノドローン等に搭載する小型モータ用磁石の需要が急増しており、レアアースをできるだけ使わない小型高性能磁石が求められている。ナノコンポジット磁石はハード磁性単相を超える磁気特性が期待され、コンポジット化によりレアアース使用量も削減できる。配向界面制御は高特性化の鍵を握る上に、本研究で得られた原子レベルの構造情報は保磁力発現についての基礎的知見も含んでおり、バルク磁石の組織制御においても重要な成果である。