| 研究課題/領域番号 |
18K04685
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26010:金属材料物性関連
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| 研究機関 | 久留米工業大学 |
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研究代表者 |
江藤 徹二郎 久留米工業大学, 工学部, 教授 (70322295)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 強磁性形状記憶合金 / ホイスラー合金 / Ni2MnGa / マルテンサイト変態 / 磁歪 / 相図 / 高圧 / x線構造解析 / 高圧力 / Ni基ホイスラー合金 / 磁性形状記憶 / キュリー温度 / 電子・磁気物性 / 状態図 / 強磁性形状記憶 |
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| 研究成果の概要 |
強磁性体Ni基ホイスラー合金の構造、輸送、磁気等の物性におよぼす組成、および圧力依存性について研究を行った。Ni2+xMnGa1-x試料を作製し、非化学量論組成において巨大な磁気熱量効果を有する磁気-構造相転移を観測した。また大きな磁歪を伴うプレマルテンサイト変態を摂氏0度以上で観測し、室温近傍での超磁歪材料の実現へ繋げることが可能となる。
さらに放射光施設で高圧力下X線回折測定を行い、Ni2MnGaの圧力誘起構造相転移の観測に世界で初めて成功した。高圧相の結晶構造と弾性率を解析し、格子定数・原子間距離や結晶構造と、電子状態や磁性との直接的な関連性について重要な知見を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Ni2MnGaに代表される強磁性ホイスラー合金は、形状記憶効果、磁歪、磁気冷凍等の新機能材料として注目されており、実用化により機械部品の小型化、および省エネルギー化が可能となる。本研究より、マルテンサイト変態や双晶磁歪の巨視的現象に関して結晶構造や電子・磁気特性などの微視的視点から新しい知見が得られたことは、物性物理学における学術研究に寄与する。
また、得られた成果は低温に留まっている構造変態点を室温近傍に上昇させるための研究指針を与えるものとなる。今後、高圧相の結晶構造や体積弾性率等の結果をバンド計算へ反映することで、合金の組成や添加元素の最適化に向けて高精度なフィードバックが可能となる。
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