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パノスコピック形態制御による高次機能希土類系交換スプリング複合磁性薄膜の創製

研究課題

研究課題/領域番号 16080214
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関長崎大学

研究代表者

福永 博俊  長崎大学, 工学部, 教授 (10136533)

研究分担者 中野 正基  長崎大学, 工学部, 准教授 (20274623)
柳井 武志  長崎大学, 工学部, 助教 (30404239)
田中 康弘  長崎大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 助手 (10217086)
研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
50,500千円 (直接経費: 50,500千円)
2007年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
2006年度: 11,600千円 (直接経費: 11,600千円)
2005年度: 22,600千円 (直接経費: 22,600千円)
2004年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
キーワード磁性材料 / 電子・電気材料 / 複合材料・物性 / パノスコピック / PLD / 交換スプリング磁石 / Terfenol-D / 最大エネルギー積 / 多層膜 / 磁歪 / 保磁力
研究概要

(A)PLD法を利用したNd-Fe-B系厚膜磁石においても,Zr,Nb,Gaの微量添加は,磁気特性の改善に有効である。さらに,添加物入りの厚膜をPA法で結晶化すれば,更なる特性改善が実現される。特にGaを添加した試料ではその効果が顕著であり,Nd_<2.6>Fe_<14>B+Ga_<0.5at.%>ターゲットから作作製した厚膜では,1700 kA/m程度の著しく高い保磁力が得られた。
(B)化学量論組成であるNd_<2.0>Fe_<14>B組成のターゲットを用い作製した試料にPA法を施した際,Zr,Nb,Gaを各々添加することにより,無添加ターゲットを用い作製した試料に見られる保磁力の低下が抑制された。結果的にZr,Nbを添加した試料では,無添加の試料の(BH)_<max>値を上回る約70 kJ/m_3が得られた。
(C)Gaの添加は,異方性厚膜磁石の特性改善にも有効であり,基板を加熱した状態で長時間成膜を行った際に起こる保磁力の減少と配向の低下を抑制することができた。これを利用して,保磁力=1160 kA/m,残留磁化=1.00T,(BH)_<max>=183 kJ/m_3の厚膜磁石を作製することができた。
(D)超多周期積層型ナノコンポジット厚膜磁石の軟磁性層としてα-Feを用いることに成功した。これにより(BH)_<max>値が90 kJ/m_3を超える等方性厚膜磁石を作製することができた。
(E)厚膜磁石に存在するドロップレット抑制するために,基板-ターゲット間を飛行するドロップレットを再アブレーションするための補助レーザを有する,PLD装置を開発した。開発装置の補助レーザの遅延時間を調整することにより,成膜速度の大幅な減少を伴うことなく,ドロップレット数を抑制することができた。さらに,成膜途中でアブレーションを中断しターゲットを冷却した場合にも,通常の成膜(1時間連続成膜)に比べてドロップレットの減少が認められた。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (25件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Enhancement in coercivity of PLD-made Nd-Fe-B thick film magnets by high-speed crystallization2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, H. Takeda, S. Sato, T. Yanai, F. Yamashita and H. Fukunaga
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. Vol.101

      ページ: 9525-13

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement in soft magnetic properties using magnetostriction2007

    • 著者名/発表者名
      H. Fukunaga and T. Yamaguchi
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Vol.316

      ページ: 632-635

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Review of Fabrication and Characterization of Nd-Fe-B Thick Films for Magnetic Micromachines2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, S. Sato, F. Yamashita, T. Honda, J. Yamasaki, K. Ishiyama, M. Itakura, J. Fidler, T. Yanai H. Fukunaga
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Magn. Vol.43

      ページ: 2672-2676

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Type of Nanocomposite Magnets Including Elongated Soft Magnetic Grains -Computer Simulation-2007

    • 著者名/発表者名
      H.Fukunaga, M.Ikeda, A.Inuzuka
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Mater. Vol.310, No. 2

      ページ: 2581-2583

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Incresse in thickness of PLD-made Nd-Fe-B film magnets and a new application2007

    • 著者名/発表者名
      M.Nakano, T.Honda, J.Yamasaki, S.Sato, H.Famashita, J.Fidler, H.Fukunaga
    • 雑誌名

      Sensor Letters Vol.5, No. 1

      ページ: 48-50

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Method of Preparing anisotropic Nd-Fe-B films magnet by PLD2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nakano, S.Sato, H.Fukunaga, F.Yamashita
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys Vol.99, No.8

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Critical phenomenon in soft magnetic properties of giant magnetostrictive materials -Computer simulation-2006

    • 著者名/発表者名
      H.Fukunaga, T.Yamaguchi
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. Vol.99, No.8

    • NAID

      120006984177

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Anisotropic Nd-Fe-B thick film magnets2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nakano, S.Sato, H.Fukunaga, F.Yamashita
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Mater. Vol.303, Issue 2

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] PLD-made Nd-Fe-B film magnets and their applications2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nakano, T.Yanai, H.Fukunaga
    • 雑誌名

      Proc. of the 9^th Joint Symp. of Nagasaki Univ, and Cheju National Univ. on Science and Technology

      ページ: 75-78

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Anisotropic Nd-Fe-B thick film magnets2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nakano, S.Sato, H.Fukunaga, F.Yamashita
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials (To be published.)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Anisotropic thin composite bonded magnets with multi-layer structure using self-organization technique2006

    • 著者名/発表者名
      F.Yamashita, M.Nakano, H.Fukunaga
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials (To be published.)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A method of preparing anisotropic Nd-Fe-B film magnets by PLD2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nakano, S.Sato, H.Fukunaga, F.Yamashita
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics (To be published.)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Critical phenomenon in soft magnetic properties of giant magnetostrictive materials-Computer simulation-2006

    • 著者名/発表者名
      H.Fukunaga, T.Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics (To be published.)

    • NAID

      120006984177

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of inhomogeneous intergranular phases on magnetic properties of nanocomposite magnets2005

    • 著者名/発表者名
      Hirotoshi Fukunaga, Hidemasa Mukaino
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials Vol.290-291

      ページ: 1198-1201

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Anisotropic Thin Composite Magnets prepared by Compaction Using the Slip-Flow Phenomenon2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamashita, H.Fukunaga
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics. Vol.41, No.5

      ページ: 3775-3777

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] PLD法により作製したNd-Fe-B系厚膜磁石の特性と電子機器への応用2005

    • 著者名/発表者名
      中野正基, 福永博俊, 山下文敏
    • 雑誌名

      日本応用磁気学会誌 Vol.29, No.12

      ページ: 1041-1046

    • NAID

      110002973491

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Radially-anisotropic Sm_2Fe_<17>N_3/Nd_2Fe_<14>B hybrid bonded-magnets using self-organization technique2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamashita, H.Fukunaga
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds Vol.408-412

      ページ: 1350-1354

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic properties of Nd-Fe-B nanocomposite films prepared by a new method using pulsed laser deposition2005

    • 著者名/発表者名
      H.Fukunaga, M.Nakano, Y.Matsuura, H.Takehara, F.Yamashita
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds Vol.408-412

      ページ: 1355-1358

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Microstructure and magnetic properties of PLD-made Nd-Fe-B thick films2005

    • 著者名/発表者名
      M.Nakano, R.Kato, S.Hoefingerb, J.Fidler, F.Yamashita, H.Fukunaga
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds Vol.408-412

      ページ: 1422-1425

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Radially-anisotropic Sm_2Fe_<17>N_3/Nd_2Fe_<14>B hybrid bonded-magnets using self- organization technique2005

    • 著者名/発表者名
      F.Yamashita, H.Fukunaga
    • 雑誌名

      J.Alloys and Compounds (To be published)(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic properties of Nd-Fe-B nanocomposite films prepared by a new method using pulsed laser deposition2005

    • 著者名/発表者名
      H.Fukunaga, M.Nakano, Y.Matsuura, H.Takehara, F.Yamashita
    • 雑誌名

      J.Alloys and Compounds (To be published)(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Microstructure and magnetic properties of PLD-made Nd-Fe-B thick films2005

    • 著者名/発表者名
      M.Nakano, R.Kato, S.Hoefingerb, J.Fidler, F.Yamashita, H.Fukunaga
    • 雑誌名

      J.Alloys and Compounds (To be published)(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Highly Stable Nd-Fe-B Bonded-Magnets Using Spherical Powder Prepared by Spinning-Cup Atomization2004

    • 著者名/発表者名
      H.Fukunaga, R.Yamamoto, F.Yamashita
    • 雑誌名

      Proc.18th Int.Workshop on High Performance Magnets and Their Applications, Annecy

      ページ: 229-235

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of PLD-Made Nd-Fe-B Film Magnets2004

    • 著者名/発表者名
      M.Nakano, S.Sato, R Kato, H.Fukunaga, F.Yamashita, S.Hoefinger, J.Fidler
    • 雑誌名

      Proc.18th Int.Workshop on High Performance Magnets and Their Applications

      ページ: 791-796

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] PLD法で作製したNd-Fe-B厚膜磁石の磁気特性とミリサイズモータへの影響2004

    • 著者名/発表者名
      中野正基, 加藤龍太郎, 福永博俊, 山下文敏
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A 124(10)

      ページ: 892-896

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] PLD-fabricated Nd-Fe-B thick film magnets2007

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nakano, Fumitoshi Yamashita, Hirotoshi Fukunaga
    • 学会等名
      The 4th Asia Forum in Magnetics
    • 発表場所
      国立雲林科技大学(台湾)
    • 年月日
      2007-07-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 現代無機材料科学 担当部分 第8章 磁性と磁性材料2007

    • 著者名/発表者名
      足立吟也・南努編著
    • 総ページ数
      13
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 特許2007

    • 発明者名
      福永・中野
    • 権利者名
      長崎大学
    • 産業財産権番号
      2007-262596
    • 出願年月日
      2007-10-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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