| 研究課題/領域番号 |
20K05059
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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 | 山形大学 |
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研究代表者 |
小池 邦博 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (40241723)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024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)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | SmFe12薄膜 / Sm(FeCo)12ナノ粒子 / ナノコンポジット磁石 / レーザーアニール / 保磁力 / マイクロマグネティックスシミュレーション / 局所磁気異方性 / 界面制御 / Sm(FeCo)12 / 強磁性ナノコンポジット粒子群 / 最大エネルギー積 / 角形性 / 減磁過程 / マイクロマグネティクスシミュレーション / 交換結合 / SmFe12 / Sm-Fe薄膜 / 薄膜磁石 / 結晶磁気異方性 / 薄膜プロセス / 希土類永久磁石 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高出力モータや発電機応用に向けた従来のネオジム磁石を代替すると期待される次世代高性能永久磁石の研究開発において，高耐熱性付与のための高保磁力化が強く求められている．本申請課題では「UHV薄膜プロセス」を用い，ネオジム磁石を越えるポテンシャルを持つSm(FeCo)12と非磁性3d遷移金属基合金とのモデル界面を形成する事によって「Sm-Fe系化合物における局所磁気異方性の回復による高保磁力の発現」を目指す．
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| 研究成果の概要 |
Smの局所磁気異方性がSmFe12系合金の保磁力に与える影響を明らかにするため薄膜プロセスによるThMn12構造のSmFe12合金薄膜のエピタキシャル形成とそのナノ磁石粒子側面の表面修飾を目的とした非熱平衡粒界拡散処理により、処理前の保磁力に比べて約1.5倍増大することを明らかにした。さらにα-Fe相をSmFe12系合金ナノ粒子側面へ接合した交換結合型ナノコンポジット構造をもつナノ磁石粒子におけるマイクロマグネティクス計算によって、単相粒子よりも高い最大エネルギー積(BH)maxをもつナノコンポジット構造とそれらの粒子群の新規な微細組織モデルが提案された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
金属材料物性学の知見に基づいて設計された理想的な磁石性能を持つモデルを薄膜工学技術によって形成するという、学術分野を横断する新規な材料開発手法の試みは、将来の新しい材料開発につながる。また、希土類金属間化合物で構成される新規な高性能永久磁石材料実現の指針獲得は、省エネルギーや環境資源問題などの社会的課題を解決するための取り組みとして重要な意義をもつ。
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