| 研究課題/領域番号 |
19K05002
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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26020:無機材料および物性関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
和氣 剛 京都大学, 工学研究科, 助教 (50463906)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | フェライト磁石 / 元素置換 / サイト選択性 / 磁気異方性 / M型フェライト / 高酸素圧 / La-Co共置換M型フェライト |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年モーター用途として注目されている高性能フェライト磁石には、保磁力の起源となる磁気異方性の向上を意図してCoが添加されている。この磁気異方性はCoがある特定の結晶学的サイトを占有した場合にのみ発現し、それ以外のサイトに置換されたCoは有効に機能していない。Coは価格や供給の不安定性があり、使用量の低減もしくは効果的な利用が求められている。本研究では添加Coの有効利用のため、合成条件とCo置換サイトの相関を解明し、M型フェライトのサイト選択的Co置換法の確立を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、高性能フェライト磁石に添加されているCoを有効に磁気異方性向上に寄与させるためのサイト選択性制御手法について検討した。一つは非磁性カチオンサイトのサイズによるサイト選択性について検討を行い、サイズが小さいほどCoが磁気異方性を向上させるサイトへの指向性が上がることをDFT計算から見出し、また実験的な検証を行った。もう一つは、Coと合わせて他の遷移金属の追加置換効果を検討し、Mnの追加置換が磁気異方性向上に有効であることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
フェライト磁石の母材であるM型フェライトは、典型的な多席化合物で、元素置換を行った際にはその置換サイトにより発現する機能が異なる。工業的は、性能向上のために元素置換を網羅的に行い、好ましい性能を有するものが選択されているが、その機構については未解明のものが多い。本研究は元素置換が性能をどの様に変化させるのかを基礎的な立場から検討し、その機構を解明することで、さらに性能を向上させるための指針を提供している。
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