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高輝度LED光源を用いた磁石材料の高速磁気イメージング装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06389
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 電子デバイス・電子機器
研究機関九州工業大学

研究代表者

竹澤 昌晃  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (20312671)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード磁区 / 永久磁石 / LED光源 / 磁気Kerr効果 / 磁気光学 / 結晶組織 / 磁区観察 / 磁性
研究成果の概要

ハイブリッド・電気自動車用駆動モーターでの使用を想定した高耐熱磁石を希少資源(レアメタル)フリーで実現することを最終目標として、磁石材料の高温下での減磁機構をミクロな観点から解明することができる、「バルク磁石材料対応の高速磁気イメージング装置」を構築することを目的とした。このために、高磁界を印加可能な高分解能Kerr効果顕微鏡の光源を、高輝度LEDに置き換えることで、数T励磁下での磁化反転過程を磁区観察可能な高速動磁区観察システムの開発した。結果として、Kerr効果による磁区観察には十分な光量であり、交流磁界励磁下の長時間観察においても光源のちらつき無く安定して観察ができることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現状の超高圧水銀ランプ光源は、高輝度ではあるが輝度の時間安定性に欠け、磁石試料に求められる長時間のデータ取得に耐えられなかった。安定な顕微鏡光源としてLED光源が開発されてきたが、その輝度は超高圧水銀ランプに劣り、磁区観察用光源としては低倍率のものが市販されているに留まっていた。LED光源を利用することで、磁石試料の磁化反転過程の磁区のダイナミクス観察を安定に実現でき、高耐熱磁石の設計指針導出のみならず、安価・簡便で広く普及可能なLED光源利用の高速磁気イメージング装置の実現に向けて、大きなブレークスルーが得られるものと確信する。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Magnetic properties and microstructures of high heat-resistance Sm-Co magnets with high Fe and low Zr content2019

    • 著者名/発表者名
      Machida Hiroaki、Fujiwara Teruhiko、Fujimoto Chieko、Kanamori Yu、Sakakura Kenji、Takezawa Masaaki
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 9 号: 12 ページ: 125042-125042

    • DOI

      10.1063/1.5129805

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnetic Domain Structures and Magnetic Properties of Lightly Nd-Doped Sm?Co Magnets With High Squareness and High Heat Resistance2019

    • 著者名/発表者名
      Machida Hiroaki、Fujiwara Teruhiko、Fujimoto Chieko、Kanamori Yu、Tanaka Jun、Takezawa Masaaki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 55 号: 2 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tmag.2018.2868969

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Change in Magnetic Domain Structure of Nd-Fe-B Sintered Magnets by Compressive Stress2018

    • 著者名/発表者名
      TAKEZAWA MASAAKI、MORIMOTO YUJI、EJIMA JUN、NAKANO YOSHIKAZU、ARAKI TAKESHI
    • 雑誌名

      Electrical Engineering in Japan

      巻: 203 号: 1 ページ: 9-17

    • DOI

      10.1002/eej.23058

    • NAID

      210000166772

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The high squareness Sm-Co magnet having Hcb=10.6 kOe at 150°C2017

    • 著者名/発表者名
      H. Machida, T. Fujiwara, R. Kamada, Y. Morimoto, and M. Takezawa
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 号: 5

    • DOI

      10.1063/1.4976334

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnetic Domain Control of Amorphous Ribbons for Highly Sensitive Fluxgate Sensors2017

    • 著者名/発表者名
      H. Miyata, R. Yamamoto, Y. Morimoto, and M. Takezawa
    • 雑誌名

      電気学会論文誌. A

      巻: 137 号: 8 ページ: 466-469

    • DOI

      10.1541/ieejfms.137.466

    • NAID

      130005876151

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Kerr効果顕微鏡で観察した磁性体の磁区構造と結晶組織の比較2020

    • 著者名/発表者名
      竹澤昌晃
    • 学会等名
      令和2年 電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 磁区観察を用いたNd添加Sm-Co系磁石の減磁過程の検討2019

    • 著者名/発表者名
      坂倉健治, 竹澤昌晃, 町田浩明, 藤原照彦
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 軟磁性粉末の磁区構造と磁化過程2019

    • 著者名/発表者名
      竹澤昌晃, 瀧泰洋, 深瀬美紀, 佐藤誉将, 冨田祐也
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Nd-Fe-B系焼結磁石の加圧・加熱による磁区構造変化2019

    • 著者名/発表者名
      江口徳彦, 森本祐治, 竹澤昌晃, 松本紀久
    • 学会等名
      第43回 日本磁気学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Magnetization Process of Magnetic Materials by In-situ Magnetic Domain Observation with a Kerr Microscope2019

    • 著者名/発表者名
      M. Takezawa
    • 学会等名
      12th International Conference on Ferrites (ICF12)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic properties and microstructures of high heat-resistance Sm-Co magnets with high Fe and low Zr content,2019

    • 著者名/発表者名
      H. Machida, T. Fujiwara, C. Fujimoto, Y. Kanamori, K. Sakakura, M. Takezawa
    • 学会等名
      64th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nd-Fe-B系焼結磁石の加圧・加熱下での磁区構造変化2018

    • 著者名/発表者名
      竹澤 昌晃, 福島 啓子, 森本 祐治, 松本 紀久
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 軟磁性粉末の磁気特性と磁区構造の関係2018

    • 著者名/発表者名
      瀧 泰洋, 竹澤 昌晃, 深瀬 美紀子, 佐藤 誉将
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Relationship between degree of alignment and magnetization reversal in Nd-Fe-B sintered magnet2018

    • 著者名/発表者名
      T. Maki, R. Uchikoshi, R. Ishii, M. Natsumeda, T. Nishiuchi, and M. Takezawa
    • 学会等名
      25th International Workshop on Rare Earth Permanent Magnets and Advanced Magnetic Materials and Their Applications REPM 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 無方向性電磁鋼板の薄板化による磁区構造変化2018

    • 著者名/発表者名
      大久保 智弘, 竹澤 昌晃, 森本 祐治, 市江 毅
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸素・炭素不純物が Sm-Co 系磁石の磁区構造に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      坂倉 健治, 田中 隼, 竹澤 昌晃, 町田 浩明, 藤原 照彦
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Nd-Cu-Al 拡散された Nd-Fe-B 系 HDDR 微細結晶粒磁石粉の磁区観察2018

    • 著者名/発表者名
      斉藤 紘臣, 堀 裕貴, 竹澤 昌晃, 榛葉 和晃, 三嶋 千里, 御手洗 浩成
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetic domain structures and magnetic properties of lightly Nd doped Sm-Co magnets with high squareness and high heat resistance2018

    • 著者名/発表者名
      H. Machida, T. Fujiwara, Y. Kanamori, J. Tanaka, and M. Takezawa
    • 学会等名
      21st International Conference on Magnetism ICM 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analytical study of magnetic properties of Fe-(6, 6.5, 7) mass% Si alloys prepared by high purity metallurgy2018

    • 著者名/発表者名
      I. Sasaki, K. Matsuyama, X. Ren, Z. Lei, M. Takezawa, H. Era, C. Kaido, and T. Ogawa
    • 学会等名
      21st International Conference on Magnetism ICM 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Changes in the Magnetic Domain Structure of Nd-Fe-B Sintered Magnets by Applying Compressive Stress and Heat2018

    • 著者名/発表者名
      M. Takezawa, K. Fukushima, K. Morimoto, and N. Matsumoto
    • 学会等名
      21st International Conference on Magnetism ICM 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic Domain Observation of Permanent Magnet with a Kerr Microscope2018

    • 著者名/発表者名
      M. Takezawa, H. Taneda, and K. Morimoto
    • 学会等名
      5th International Conference of Asian Union of Magnetics Societies IcAUMS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nd-Fe-B系異方性HDDR磁粉の磁区観察による減磁過程解析2017

    • 著者名/発表者名
      竹澤 昌晃, 永石 知也, 榛葉 和晃, 三嶋 千里, 御手洗 浩成
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高角型比Sm-Co系磁石の磁区構造と減磁過程2017

    • 著者名/発表者名
      竹澤 昌晃, 森本 祐治, 鎌田 理紗子, 町田 浩明, 藤原 照彦
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetic domain structure and demagnetization process of Nd-Fe-B anisotropic HDDR magnetic particles2017

    • 著者名/発表者名
      M. Takezawa, T. Nagaishi, K. Shimba, C. Mishima, and H. Mitarai
    • 学会等名
      2017 IEEE International Magnetics Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 次世代永久磁石の開発最前線(共著)2019

    • 著者名/発表者名
      監修:尾崎 公洋, 杉本 諭(執筆者50名)
    • 総ページ数
      322
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860435868
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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