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電子線照射誘相転移による局所領域ナノ構造制御とデバイス材料開発

研究課題

研究課題/領域番号 18656209
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 構造・機能材料
研究機関大阪大学

研究代表者

馬越 佑吉  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00029216)

研究分担者 永瀬 丈嗣  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50362661)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2007年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード金属ガラス / 金属アモルファス / 電子線照射 / ナノ結晶化 / Fe基合金 / 磁性 / ナノコンポジット / 電子顕微鏡 / ナノ結晶 / 組織制御 / 磁気特性
研究概要

Nd-Fe-B系ナノコンポジット硬質磁性材料は、Nd-Fe-B系交換スプリング磁石とも呼ばれ、磁化の高い軟磁性相と保磁力の高い硬質磁性相の2相がナノ結晶オーダーで微細に組み合わされた組織を有する。つまり、単にナノ結晶組織を得るだけではなく、特定の相を組み合わせたナノコンポジット組織制御が必要になる。本研究では、従来法である金属ガラスの熱誘起結晶化法・金属液体の急冷凝固法の利用といった「熱的手法」ではなく、金属ガラス中への電子線照射によるアモルファス化・結晶化を利用した電子線照射誘起相変態を利用した新しいナノコンポジット組織制御法を開発した。
その結果、磁気有害相である、Nd_2Fe_<23>B_3が、電子線照射誘起結晶-アモルファス-結晶転移によって磁気的有用相であるα-Feとアモルファス相へと変態することを見出した。本発見は、Nd-Fe-B系磁性材料のナノコンポジット組織制御における「電子線照射法などの機械的原子変位を利用した磁気的有害相消去プロセス」とも言える新技術であり、急冷凝固・粉末焼結とは異なる第3のNd-Fe-B系磁性材料作製プロセスの可能性を示唆している。また、Fe_<77.5>Nd_4B_<18.5>金属ガラスの電子線照射誘起結晶化を利用して得られたナノコンポジット組織が、実際に特異な磁区構造を形成することをローレンツ電子顕微鏡法により確認した。この手法を用いれば、ピンポイントでのナノ組織制御が可能となる。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Nano-Crystallization and Stability of an Amorphous Phase in Fe-Nd-BAlloy under 2.0MeV Electron Irradiation2008

    • 著者名/発表者名
      T. Nagase, A. Nino and Y. Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 49

      ページ: 265-274

    • NAID

      10021144036

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase Stability of an Amorphous Phase against Electron Irradiation Induced Crystallization in Fe-Based Metallic Glasses2007

    • 著者名/発表者名
      T. Nagase, A. Nino and Y. Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 48

      ページ: 1340-1349

    • NAID

      10019486485

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron Irradiation Induced Phase Transformation in Fe-Nd-B Alloys2007

    • 著者名/発表者名
      A. Nino, T. Nagase and Y. Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 48

      ページ: 1659-1664

    • NAID

      130004453619

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pinpoint nano-crystallization and magnetization in Fe-Nd-B metallic glass by electron irradiation2007

    • 著者名/発表者名
      T. Nagase, A. Nino and Y. Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Science Forum 561-565

      ページ: 1402-1406

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron irradiation induced phase transformation of supercooled liquid and amorphous phases in Zr_<66.7>Cu_<33.3> metallic glass2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Umakoshi, T.Nagase
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A 449-451巻・25号

      ページ: 605-608

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] In-situ observation of solid state amorphization in Nd_2Fe_<14>B intermetallic compounds by electron irradiation2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, A.Nino, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A 449-451巻・25号

      ページ: 1111-1114

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron irradiation induced crystallization of supercooled liquid in Zr based alloys2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 48巻・2号

      ページ: 151-157

    • NAID

      10018508575

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron irradiation induced nano-crystallization in Zr_<66.7>Ni_<33.3> amorphous alloy and Zr_<60>Al_<15>Ni_<25> metallic glass2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, M.Nakamura, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Intermetallics 15巻・2号

      ページ: 211-224

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron irradiation induced crystallization and amorphizaton in Fe_<77>Nd_<4.5>B_<18.5> metallic glass2007

    • 著者名/発表者名
      A.Nino, T.Nagase, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Material Science and Engineering A 449-451巻・25号

      ページ: 1115-1118

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Deformation behavior of Zr_<60.0>Al_<15.0>Ni_<25.0> metallic glass2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Umakoshi, T.Nagase, M.Nakamura
    • 雑誌名

      Intermetallics 14巻・8-9号

      ページ: 1079-1084

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Solid state amorphization and crystallization in Zr_<66.7>Pd_<33.3> metallic glass2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, T.Hosokawa, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Intermetallics 14巻・8-9号

      ページ: 1027-1032

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron-Irradiation Induced Phase Transformation of Amorphous Supercooled Liquid and Crystalline Phases in Zr_<66.7>Cu_<33.3> Metallic Glass2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 47巻・6号

      ページ: 1469-1479

    • NAID

      10018160299

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Phase transformation in Fe_<81.0>Zr_<9.0>B_<10.0> metallic glass during thermal annealing and electron irradiation2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      ISIJ international 46巻・9号

      ページ: 1371-1380

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron Irradiation Induced Phase Transition in Nd_2Fe_<14>B Alloy2006

    • 著者名/発表者名
      A.Nino, T.Nagase, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions 47巻・7号

      ページ: 1762-1768

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Difference in electron irradiation induced crystallization among Zr_<66.7>M_<33.3> (M=Cu, Ni, Pd) metallic glasses

    • 著者名/発表者名
      Y.Umakoshi, T.Nagase, T.Hosokawa
    • 雑誌名

      Materials Transactions (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Phase stability of an amorphous phase against electron irradiation induced crystallization in Fe-based metallic glasses

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, A.Nino, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions (in press)

    • NAID

      10019486485

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron Irradiation Induced Crystal-to-amorphous-to-crystal transition in some metallic glasses

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, T.Hosokawa, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions (in press)

    • NAID

      130004453618

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron irradiation induced phase transition of an amorphous phase and f.c.c. solid solutions in Zr_<66.7>Pd_<33.3> metallic glass

    • 著者名/発表者名
      T.Nagase, T.Hososkawa, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Metallurgical Materials Transactions, A (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron irradiation induced phase transformation in Fe-Nd-B alloys

    • 著者名/発表者名
      A.Nino, T.Nagase, Y.Umakoshi
    • 雑誌名

      Materials Transactions (In press)

    • NAID

      130004453619

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Pinpoint nano-crystallization and magnetization in Fe-Nd-B metallic glass by electron irradiation2007

    • 著者名/発表者名
      T. Nagase, A. Nino and Y. Umakoshi
    • 学会等名
      PRICM6(The Sixth Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2007-11-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 固相アモルファス化現象その場観察2007

    • 著者名/発表者名
      永瀬丈嗣, 馬越佑吉, 仁野章弘
    • 学会等名
      第141回日本金属学会講演大会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2007-09-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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