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永久磁石材料における重希土類代替元素としてのCeの価数制御法の探索

研究課題

研究課題/領域番号 15K13525
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東京大学 (2016)
国立研究開発法人物質・材料研究機構 (2015)

研究代表者

松本 宗久  東京大学, 物性研究所, 特任研究員 (30374888)

研究分担者 斉藤 耕太郎  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特任助教 (10712622)
上野 哲朗  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 元素戦略磁性材料研究拠点, NIMSポスドク研究員 (20609747)
宍戸 寛明  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80549585)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード価数揺動 / 高温磁気異方性 / 重い電子系 / 金属間化合物試料合成 / 磁化・比熱・電気伝導等バルク物性測定 / X線吸収スペクトル測定 / モンテカルロシミュレーション / 第一原理計算 / 磁気異方性 / 金属間化合物合成 / XAS測定 / スピン再配列転移 / XAS・XMCD測定 / LDA+DMFT / 電気伝導・比熱バルク物性測定
研究成果の概要

価数揺動Ceが価数転移点近傍において巨大な磁気異方性を寄与することを見い出した。当初の方針は価数を3価に固定したCeをめざすことだったが、副産物的な発見が結果的に最も有望である。以下の三方向から探索を進め、結論に至った。1) CeCo5の磁気異方性を第一原理から精査しなおし、価数揺動Ceから相当量の異方性が出ていることを確認 2) Ce(Co,Cu)5合金(Cu30%)とCeRh3B2の磁化曲線を室温から極低温まで測定し、磁気異方性の強い耐熱性を観測 3) Ce(Co,Cu)5合金におけるCeの微視的価数状態を軟X線吸収分光により組成と温度の関数として網羅的に測定、Ce価数状態の傾向を観測。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Warwick/Daresbury Laboratory(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] MPI Halle/MPI Duesseldorf/LMU Munich(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Ames Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Warwick University/Daresbury Laboratory(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] MPI Duesseldorf/MPI Halle(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Ames Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Realistic models for the intrinsic magnetism of 4f-3d intermetallics2017

    • 著者名/発表者名
      松本宗久
    • 学会等名
      動的平均場近似計算に関する情報交流会(ワークショップ)
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2017-02-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ce(Co,Cu)5合金における高温磁気異方性と保磁力2017

    • 著者名/発表者名
      松本宗久、土居抄太郎、上野哲朗、斉藤耕太郎
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ce(Co1-xCux)5における強磁性近傍の重い電子状態II2017

    • 著者名/発表者名
      篁雅人、宍戸寛明、松本宗久、上野哲朗、斉藤耕太郎、石田武和
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ce(Co_{1-x}Cu_{x})_5における有限温度磁気異方性とスピン再配列転移2016

    • 著者名/発表者名
      宍戸寛明、松本宗久、斉藤耕太郎、上野哲朗
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北大学泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Ce(Co1-xCux)5における強磁性近傍の重い電子状態2016

    • 著者名/発表者名
      宍戸寛明、篁雅人、松本宗久、上野哲朗、斉藤耕太郎
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス(石川県金沢市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Valence control of Ce toward a free-rare-earth permanent magnet2015

    • 著者名/発表者名
      松本宗久
    • 学会等名
      第三回日米希少金属会合
    • 発表場所
      NEDO 分室 大同生命霞が関ビル
    • 年月日
      2015-10-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-16  

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