超音速フリージェットPVDによる高保磁力ナノ結晶NdFeB膜の開発

• 研究課題/領域番号: 15K06512
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・組織制御工学
• 研究機関: 芝浦工業大学
• 研究代表者: 湯本 敦史 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (20383987)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: ナノ結晶永久磁石 / 保磁力 / 最大エネルギ積 / 成膜速度

研究成果の概要

NdFeB系磁石は，永久磁石の中で最大のBHmaxを有する優れた硬磁性材料である．本研究は，超音速フリージェットPVDによりこれまで研究報告例の少ないNdFeB厚膜磁性膜の形成を試みた．
超音速フリージェットPVDは，生成直後の活性なノ粒子を，超音速ガス流により加速させ基材に堆積させることにより成膜する新規成膜技術である．本法では，ナノ粒子の堆積により厚膜の形成が可能である．
本法を用い，厚膜（最大膜厚165μm）とナノ結晶組織（結晶粒径5-30nm）を両立する緻密なNdFeB膜の成膜に成功した．また，保磁力154 kA/mを有するNdFeB磁性膜の形成を達成した．

研究成果

• [学会発表] 超音速フリージェットPVDによるナノ結晶厚膜の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 湯本敦史
  • 学会等名: 表面技術協会第137回講演大会
  • 招待講演
• [学会発表] 熱処理によるNd-Cuキャップ層のNd-Fe-B厚膜への影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田中勇音，湯本敦史
  • 学会等名: 表面技術協会第137回講演大会
• [学会発表] ナノ結晶厚膜形成技術としての超音速フリージェットPVDの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 湯本敦史
  • 学会等名: 大阪大学接合科学研究所第5回溶射・造形研究集会
  • 招待講演
• [学会発表] 新規厚膜形成技術超音速フリージェットPVD (2017)
  • 著者名/発表者名: 湯本敦史
  • 学会等名: 日本学術会議若手アカデミー若手科学者ネットワーク分科会第2回若手科学者サミット
  • 招待講演
• [学会発表] Understanding of low temperature fabrication process of oxide thin films in eximer laser-assisted metal organic deposition (2016)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Shinoda, Tsukasa Katsuki, Tomohiko Nakajima, Tetsuo Tsuchiya,and Atsushi Yumoto
  • 学会等名: 40th International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites
  • 発表場所: Florida USA
  • 年月日: 2016-01-24
  • 国際学会
• [学会発表] Ultrafast radiation thermometry for monitoring fabrication process of oxide thin films in excimer laser-assisted metal organic deposition (2015)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Shinoda, Tsukasa Katsuki, Atsushi Yumoto, Tomohiko Nakajima and Tetsuo Tsuchiya
  • 学会等名: 11th International Conference on Ceramic Materials and Components for Energy and Environmental Applications
  • 発表場所: Canada
  • 年月日: 2015-06-14
  • 国際学会
• [図書] 溶射工学便覧（改訂版） (2017)
  • 著者名/発表者名: 沖幸男，上野和夫監修（分担湯本敦史）
  • 総ページ数: 984
  • 出版者: 一般社団法人日本溶射学会
  • ISBN: 9784990312732
• [産業財産権] 超音速フリージェット物理蒸着装置で用いる超音速ノズル，超音速フリージェット物理蒸着装置で用いる超音速ノズルの製造方法， (2017)
  • 発明者名: 湯本敦史
  • 権利者名: 学校法人芝浦工業大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2017-036799
  • 出願年月日: 2017
• [産業財産権] 窒化アルミニウム膜，窒化アルミニウム膜の製造方法，および高耐電圧部品 (2016)
  • 発明者名: 湯本敦史，清水麻里，井上哲夫，日野高志，齋藤秀一
  • 権利者名: 学校法人芝浦工業大学，東芝マテリアル株式会社
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-044525
  • 出願年月日: 2016-03-28
• [産業財産権] 酸化鉄系強磁性膜及び酸化鉄系強磁性膜の製造方法 (2016)
  • 発明者名: 大越慎一，湯本敦史，生井飛鳥，吉清まりえ，安部史也，政広泰
  • 権利者名: 東京大学，芝浦工業大学，田中貴金属工業株式会社
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2016-01-28
  • 外国
• [産業財産権] 軟磁性金属および磁性部品 (2015)
  • 発明者名: 湯本敦史，山本将大，井上哲夫，日野高志，齋藤秀一
  • 権利者名: 学校法人芝浦工業大学，東芝マテリアル株式会社
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-221038
  • 出願年月日: 2015-11-11