| 研究課題/領域番号 |
21K04704
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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26040:構造材料および機能材料関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
松本 章宏 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (20358047)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 金属水素化物 / 高磁気異方性 / 低温還元 / 保磁力 / FeNi合金 / FeNi / 磁性材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
金属水素化物による低温還元技術を用いて低温域にて元素拡散を促進することによって、320℃以下でのみ安定に存在するL10構造-FeNiを、通常の時間スケールで創製することを目的として行う。具体的には、二価Feの安定化、ナノ・原子レベルでのFeとNiの均質分布、L10構造を安定化する元素の添加を通じて、FeNiの結晶構造を立方晶から正方晶（L10構造）に変化させることによって、高磁気異方性を生じせしめ、これにより高保磁力を有する高性能磁石としての機能を発現させる。
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| 研究成果の概要 |
金属水素化物の有する強力な還元力を利用して、低温域でのみ相安定な高磁気異方性L10-FeNiを合成することを目的とする。前駆体の合成手法とL10規則化に与える合金元素添加の効果について検討した。その結果、Fe(Ⅱ)塩化物を出発原料として共沈法により前駆体粉を合成するとともに、Mnを添加することにより保磁力が向上し、L10規則化を促進できる可能性があることがわかった。また、CaH2／前駆体粉の重量比を増すと、H2/H2O分圧比が増加するため、MnOの還元を容易にし、L10規則化を促す可能性があることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
L10構造のFeNi合金は、高磁気異方性を有し、希少金属レスで耐熱性に優れるため、モーター用磁石としての実使用温度域において、Nd-Fe-B磁石に匹敵する次世代の高性能磁石として期待されている。しかし、320℃以下でのみ安定に存在する物質であり、拡散速度が極めて遅く、通常の手法では極めて合成が困難であった。本研究は、汎用的な合成手法により前駆体を合成し、我々が有する金属水素化物を利用した低温還元技術を用いることによって、困難であったL10-FeNi合成の実現を目指すチャレンジングな研究である。適切な合成手法と元素添加によってL10規則化を促す可能性を示すことができた点で意義があると考える。
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