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ナノ相分離を利用した軟磁性金属ガラスの特性向上と超高飽和磁化材料開発への展開

研究課題

研究課題/領域番号 17K06775
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 金属物性・材料
研究機関秋田県立大学

研究代表者

尾藤 輝夫  秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (40315643)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードアモルファス合金 / 軟磁性材料 / ガラス形成能 / 飽和磁化 / 非晶質合金 / 相分離
研究成果の概要

Fe-B-Si-Nb合金のNbを希土類元素(RE)で置換することで,合金のガラス形成能が向上することを確認した。希土類元素は化学的性質が類似しているが,ガラス形成能向上の効果は,Fe-RE系でFe23RE6相が安定相として存在するY, Dy, Tbなどでより大きいことが確認された。更にYで置換した場合は,同時に飽和磁化も向上することを確認した。また,アモルファス形成の限界を超える高Fe濃度Fe-B-C合金にCuを微量添加することでガラス形成能が向上し,高い飽和磁化と優れた軟磁気特性を示すアモルファス合金が実現できることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

種々の携帯電子機器の普及により,それらに使用されるインダクタなどの磁性部品の小型化・高性能化・省電力化が強く要求されている。これらの要求に対応するためには,高い飽和磁化(小型化のため)と低い磁心損失(省電力化のため)を兼ね備えた材料が必要である。本研究では,代表的な低磁気損失材料であるFe基アモルファス合金/金属ガラスのガラス形成能と飽和磁化を同時に向上させる手法を見出しており,各種電子機器の小型化・省電力化に対応できる次世代高性能軟磁性材料の開発に繋がることが期待される。

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

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Thermal and Magnetic Properties of Ternary Fe-B-C and Quaternary Fe-B-C-Si Alloys with High Glass-Forming Ability and High Magnetization2020

    • 著者名/発表者名
      T. Bitoh, T. Hibino and H. Koshiba
    • 雑誌名

      Materials Science Forum (掲載決定)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Ternary Fe-B-C and Quaternary Fe-B-C-Si Amorphous Alloys with High Glass-Forming Ability and High Magnetization2018

    • 著者名/発表者名
      Teruo Bitoh, Takafumi Hibino, Hisato Koshiba
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金

      巻: 65 号: 7 ページ: 389-394

    • DOI

      10.2497/jjspm.65.389

    • NAID

      130007431310

    • ISSN
      0532-8799, 1880-9014
    • 年月日
      2018-07-15
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glass-Forming Ability and Magnetization of (Fe, Co)-B-Si-(Nb, RE) (RE = Nd, Sm, Dy) Amorphous Alloys2018

    • 著者名/発表者名
      Keita Moriya, Teruo Bitoh
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金

      巻: 65 号: 7 ページ: 395-400

    • DOI

      10.2497/jjspm.65.395

    • NAID

      130007431309

    • ISSN
      0532-8799, 1880-9014
    • 年月日
      2018-07-15
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Ternary Fe-B-C and Quaternary Fe-B-C-Si Amorphous Alloys with High Glass-Forming Ability and High Magnetization2018

    • 著者名/発表者名
      T. Bitoh, T. Hibino and H. Koshiba
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金

      巻: 65

    • 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] Glass-Forming Ability and Magnetization of (Fe, Co)-B-Si-(Nb, RE) (RE = Nd, Sm, Dy) Amorphous Alloys2018

    • 著者名/発表者名
      K. Moriya and T. Bitoh
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金

      巻: 65

    • 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] 高い飽和磁化を有するFe-B-Cアモルファス合金へのSi添加効果2017

    • 著者名/発表者名
      尾藤輝夫, 日比野貴郁, 小柴寿人
    • 雑誌名

      秋田県立大学Web Journal B

      巻: 4 ページ: 107-112

    • NAID

      120006354889

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Fe79B17Si1Nb3-xREx (RE = Y, Nd, Sm, Tb, Dy) (x = 0, 2)アモルファス合金の結晶化過程2019

    • 著者名/発表者名
      小島修輔,尾藤輝夫
    • 学会等名
      日本金属学会2019年秋期大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] (Fe, Co)79B17Si1Nb3アモルファス合金のガラス形成能に及ぼすNbの希土類元素置換の効果2019

    • 著者名/発表者名
      小島修輔,長崎幸太,尾藤輝夫
    • 学会等名
      粉体粉末冶協会2019年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Fe-B-C(-Si)軟磁性アモルファス合金におけるY添加効果2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉那哉, 尾藤輝夫
    • 学会等名
      日本金属学会2018年秋期(第163)大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Fe79B17Si1Nb3-xYx (x = 0~3)アモルファス合金の結晶化過程2018

    • 著者名/発表者名
      小島修輔, 尾藤輝夫
    • 学会等名
      日本金属学会2018年秋期(第163)大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Ternary Fe-B-C and Quaternary Fe-B-C-Si Amorphous Alloys with High Glass-Forming Ability and High Magnetization2017

    • 著者名/発表者名
      T. Bitoh, T. Hibino and H. Koshiba
    • 学会等名
      JSPM International Conference on Powder and Powder Metallurgy
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高い飽和磁化を有するFe基軟磁性金属ガラスの開発2017

    • 著者名/発表者名
      尾藤輝夫
    • 学会等名
      金属ガラス・ナノ金属結晶材料合同講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Glass-Forming Ability and Magnetization of (Fe, Co)-B-Si-(Nb, RE) (RE = Nd, Dy) Amorphous Alloys2017

    • 著者名/発表者名
      K. Moriya and T. Bitoh
    • 学会等名
      JSPM International Conference on Powder and Powder Metallurgy
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アモルファス(Fe, Co)-B-Si-(Nb, Sm)の熱的・磁気的性質2017

    • 著者名/発表者名
      森谷圭太, 尾藤輝夫
    • 学会等名
      日本金属学会2017年秋期(第161)大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fe-Co-B-Si-(Nb, RE) (RE = Nd or Dy)金属ガラスのガラス形成能と磁気的性質2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉那哉, 尾藤輝夫
    • 学会等名
      日本金属学会2017年秋期(第161)大会
    • 関連する報告書
      2017 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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