| 研究課題/領域番号 |
16K14431
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
材料加工・組織制御工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
杉本 諭 東北大学, 工学研究科, 教授 (10171175)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | ナノコンポジット / ナノ粒子 / 水素プラズマ金属反応法 / アークプラズマ蒸着法 / ハード磁性 / ソフト磁性 / 保磁力 / 材料加工・処理 / 構造・機能材料 / 磁性 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、水素プラズマ金属反応法（HPMR）によって数十nmのソフト磁性であるFe合金ナノ粒子を作製し、その上にアークプラズマ蒸着法（APD）によって数nmのハード磁性であるMn-Bi系ナノ粒子を担持させたコアシェル構造を有するナノ磁石粉末の作製方法の構築を目的とした。また、熱処理に伴う結晶構造と磁気特性の変化を調べた。その結果、保磁力は低かったが、粒径が5～20 nmのMn-Biナノ粒子が10～200 nmのFeナノ粒子表面に単分散した、Mn-Bi/Fe複合ナノ粒子が得られた。したがって、ナノコンポジット磁石ナノ粒子の作製方法として、HPMR法とAPD法の併用が有用であることが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在、世界最高特性を示す磁石はNd-Fe-B系磁石である。この磁石を超える磁石としてハード磁性相とソフト磁性相をナノメートルオーダーで結合させて両相間に交換結合を働かせたナノコンポジット磁石が提案されてきたが、異方性磁石を作るための粉末作製法が生み出されていない。本研究では、HPMRとAPD法の併用によって、この異方性粉末を作製できる方法としての可能性を示唆したことは学術的に大きな意義をもつと判断される。また、系の選択、相互拡散の抑制などの改良がなされるならば、省エネに直結する高性能モータ、EVなどへの応用の道が開け、その波及効果も大きく社会的意義もあると考えられる。
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