2023 Fiscal Year Annual Research Report
10-100MHｚ領域で使用される新規希土類－鉄－窒素高周波材料の開発
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21K04165
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
昆 竜矢 九州大学, 工学研究院, 助教 (00780199)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 軟磁性材料 / Mhz帯高周波材料 / 希土類－鉄ー窒素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、高周波デバイスでの利用が可能な軟磁性材料の合成およびそのメカニズムについて調査を行う。これは電子デバイスの高周波化が進んでおり、それらのデバイスに利用可能な軟磁性材料が存在 しないことが背景として挙げられる。その要因として、従来の一軸異方性の材料では共鳴による高周波での損失が大きくなることが原因として挙げられる。このため、１０ －１００MHzでも利用可能な軟磁性材料が実用化されれば、デバイスの小型化、高性能化に大きく貢献することができる。
この課題の解決のため、希土類－鉄－窒素材料の合成とその磁気特性の評価を行いました。アーク溶解法による合金インゴットの作製、粉砕後の窒化処理により複数の材料を合成し、高周波での磁気特性を評価しました。新たな材料において10以上の透磁率を実現した。令和4年度および令和5年では、希土類－鉄－窒素材料の磁気特性と材料組織の関連性に焦点を当てた研究を進めました。結晶構造や粉体形状の詳細な分析を行い、窒化量と磁気特性の関係性を明らかにしました。特に、アモルファス化が生じた材料で良好な透磁率を確認し、面内異方性材料の期待を上回る高周波軟磁気特性を示しました。特に、窒化によりアモルファス化が発生した材料系において良好な透磁率を示すことが確認できた。当初想定した材料系は面内異方性材料であり、それよりも優れた高周波軟磁気 特性を示したことは、本研究での予想外の成果と言える。これらの成果について、国内および国外での特許出願を行った
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