| 研究課題/領域番号 |
22K18904
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
村上 恭和 九州大学, 工学研究院, 教授 (30281992)
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| 研究分担者 |
玉岡 武泰 九州大学, 超顕微解析研究センター, 助教 (00871229)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 電子顕微鏡 / 磁性材料 / 反磁場 / 保磁力 / 永久磁石 / 磁石材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電子線ホログラフィーの観察対象は磁束密度Bであり、磁石材料の研究開発で重視される反磁場の直接観測は困難であった。この問題を解決するため、TEMで決定される磁化ベクトルの方向（Nd-Fe-B系では結晶のc軸と一致）から磁化M由来の位相成分を算出したうえで、観察結果（磁束Bに由来）との差分により磁場Hの情報を抽出する。さらに磁化から想定されるベクトルポテンシャルをもとに、試料外部の漏洩磁場に起因する位相成分を計算し、上記の磁場Hとの差分から「試料内の反磁場」の情報を獲得する。技術の応用として、複雑な内部組織を示す焼結磁石の反磁場分布を明らかにし、不要な磁化反転を誘発する脆弱箇所の特定を試みる。
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| 研究成果の概要 |
電子顕微鏡には、物質材料の構造を解析する機能に加えて、物質材料の電場や磁場を微視的に計測する機能がある。後者に関わる技術の代表例は電子線ホログラフィーであり、これまでに磁性材料の研究開発に利用されてきた。しかし電子線ホログラフィーが検出できるものは磁束密度であり、永久磁石の高機能化等において注視される試料内の磁場（反磁場）を直接観測することはできない。そこで本研究では、電子線ホログラフィーのデータ解析に工夫を施し、試料内の反磁場を実験データから求める技術を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本技術は、焼結磁石をはじめとする様々な形態の磁石材料の研究開発に応用することができる。例えばNd2Fe14B結晶相を主成分とするネオジム磁石は、本邦で開発された世界最強の磁石であるが、同結晶相の物性値から予想される磁石性能は、なおも“のびしろ”を有している状況にある。磁石性能の向上に対する取組の一つは、不要な磁化反転を抑制できる理想的な微細構造の実現であるが、その評価検証において試料内の反磁場の直接観察は重要な役割を果たし得る。
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