| 研究課題/領域番号 |
17H03422
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 |
鈴木 茂 東北大学, マイクロシステム融合研究開発センター, 教授 (40143028)
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| 研究分担者 |
今福 宗行 東京都市大学, 理工学部, 教授 (00183012)
佐藤 成男 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (40509056)
小貫 祐介 茨城大学, フロンティア応用原子科学研究センター, 産学官連携助教 (50746998)
川又 透 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (90638355)
熊谷 正芳 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (20582498)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
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| キーワード | 磁気弾性効果 / 弾性異方性 / 機能性鉄合金 / 鉄合金 / 軟磁性 / 磁区構造 / 磁場 / 磁歪 / 逆磁歪 / 鉄基磁歪合金 / 微小ひずみ / 表面反応 / 磁気ひずみ / 異方性 / 結晶工学、 / 磁性 / 放射線 / 金属物性 / 表面・界面物性、 |
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| 研究成果の概要 |
強磁性性鉄基合金の磁気弾性効果等の発現の要因を明らかにするために、Fe-Ga合金単結晶を用いて磁歪、逆磁歪、弾性等を調べた。外部の磁場や応力の印加による磁歪と逆磁歪の異方性に着目し、磁区観察などで磁歪と逆磁歪の微視的過程と磁化過程の関係を検討した。合金単結晶への外場印加による特徴的磁壁運動は、振動発電特性と関係していていた。外場による磁壁運動は合金による磁束変化と対応しており、磁歪や逆磁歪だけでなく電磁誘導にも関係した。Fe-Ga合金単結晶は振動発電用の磁心材料としても機能することを示し、フレームに取り付けた磁心周囲のコイルと磁場の相対運動で起こる電磁誘導の寄与が大きいことを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
磁歪合金や軟磁性合金は振動発電に用いる材料として注目されているが、その発電機構については不明な点が多かった。本研究では、その発電機構の基礎となる外部の磁場や応力による磁区構造の変化、それらと磁歪や逆磁歪との対応などに関して検討し、振動発電分野等に必要な基礎的知見を得た。例えば異なる種類の磁壁の外場による応答性の特徴を解明し、磁壁運動は磁束変化、磁歪や逆磁歪の発生に対応することを示した。これらの成果は特定方位の大型Fe-Ga合金単結晶を振動発電に用いる上での重要な情報であり、磁場と合金との相対運動による電磁誘導の発電への寄与も明らかにできたので、環境発電技術等への貢献度は大きい。
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