Kerr効果顕微鏡を用いた動磁区観察によるネオジム磁石の磁化反転機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26420311
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 竹澤 昌晃 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (20312671)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 磁区観察 / 磁区構造 / 磁気Kerr効果 / ハード磁性材料 / ネオジム磁石 / 減磁過程

研究成果の概要

本研究では、Kerr効果顕微鏡による高分解能・高速動磁区システムを構築して、ネオジム磁石の磁化反転機構の解明を試みた。得られた磁区観察の結果と電子顕微鏡を用いて調べた結晶組織を比較することで、ハード磁性が劣化した不純物濃度の高い箇所や、α-Fe濃度の高い箇所から逆磁区の発生が起こることを明らかにした。さらに、粒界を越えた隣接する結晶粒間の相互作用が集団での磁化反転を誘起して、低保磁力と減磁曲線の角型比を低下させることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] The high squareness Sm-Co magnet having Hcb=10.6 kOe at 150°C (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Machida, T. Fujiwara, R. Kamada, Y. Morimoto, and M. Takezawa
  • 雑誌名: AIP Advances 巻: 7 号: 5
  • DOI: 10.1063/1.4976334
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Analysis of Thermal Demagnetization Behavior of Nd-Fe-B Sintered Magnets Using Magnetic Domain Observation (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Takezawa, S. Ikeda, Y. Morimoto and H. Kabashima
  • 雑誌名: AIP Advances 巻: 6 号: 5 ページ: 056021-056021
  • DOI: 10.1063/1.4944402
  • NAID: 120005716906
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relationship between Microstructure and Magnetic Domain Structure of Nd-Fe-B Melt-Spun Ribbon Magnets (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Takezawa, H. Taneda and Y. Morimoto
  • 雑誌名: Frontiers of Materials Science 巻: 9 号: 2 ページ: 206-210
  • DOI: 10.1007/s11706-015-0297-5
  • NAID: 120005941591
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nd-Fe-B系焼結磁石の高温下における減磁過程の磁区観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹澤昌晃、荻本紘史、森本祐治
  • 雑誌名: 粉体および粉末冶金 巻: 2 ページ: 67-71
  • NAID: 130005060879
  • 査読あり
• [学会発表] Nd-Fe-B 系焼結磁石における隣接粒子間方位差と磁化反転の関係 (2017)
  • 著者名/発表者名: 槙 智仁, 打越 凌, 石井 倫太郎, 西内 武司, 竹澤 昌晃
  • 学会等名: 日本金属学会春期大会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] Nd-Fe-B系焼結磁石における高温中における圧縮応力による磁区構造変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 福島 啓子, 竹澤 昌晃, 森本 祐治, 中野 善和, 松本 紀久
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 慶応大学
  • 年月日: 2016-12-11
• [学会発表] Nd-Fe-B異方性HDDR磁粉の磁区構造と減磁過程 (2016)
  • 著者名/発表者名: 永石 知也, 竹澤 昌晃, 榛葉 和晃, 三嶋 千里, 御手洗 浩成
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 日本電気計器検定所(東京都港区)
  • 年月日: 2016-11-28
• [学会発表] The High Squareness Sm-Co Magnet Having Hcb=10.6kOe at 150°C (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Machida, T. Fujiwara, R. Kamada, Y. Morimoto, and M. Takezawa
  • 学会等名: 61th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2016-10-31
  • 国際学会
• [学会発表] Magnetic Domain Observation on Demagnetization of Nd-Fe-B Sintered Magnets under Compressive Stress and Elevated Temperatures (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Takezawa, K. Fukushima, Y. Morimoto, and Y. Nakano
  • 学会等名: 61th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2016-10-31
  • 国際学会
• [学会発表] 磁区観察を用いたNd-Fe-B系焼結磁石の熱減磁解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池田 壮一郎, 森本 祐治, 竹澤 昌晃, 椛嶌 寿行
  • 学会等名: 平成28年 電気学会基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] Nd-Fe-B系焼結磁石の圧縮応力による磁区構造変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 竹澤 昌晃, 森本 祐治, 江島 潤, 中野 善和, 荒木 健
  • 学会等名: 平成28年 電気学会基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] Influence of misorientation angle between easy-axes of adjacent grains on magnetic domain propagation in Nd-Fe-B sintered magnet (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Maki, R. Uchikoshi, R. Ishii, T. Nishiuchi, and M. Takezawa
  • 学会等名: 24th International Workshop on Rare-Earth and Future Permanent Magnets and their Applications
  • 発表場所: Darmstadt, Germany
  • 年月日: 2016-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] Nd-Fe-B系焼結磁石の配向度と磁区構造の関係 (2016)
  • 著者名/発表者名: 打越 凌, 池田 尊穂, 竹澤 昌晃, 槙 智仁, 石井 倫太郎, 西内 武司, 松浦 裕
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
  • 年月日: 2016-08-09
• [学会発表] Nd-Fe-B 系焼結磁石における熱と圧縮応力による磁区構造変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 竹澤 昌晃, 福島 啓子, 森本 祐治, 中野 善和
  • 学会等名: 平成28年 電気学会全国大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] Analysis of Thermal Demagnetization Behavior of Nd-Fe-B Sintered Magnets Using Magnetic Domain Observation (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Takezawa, S. Ikeda, Y. Morimoto and H. Kabashima
  • 学会等名: The 13th Joint MMM/Intermag Conference
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2016-01-12
  • 国際学会
• [学会発表] 磁区観察によるNd-Fe-B系焼結磁石の熱減磁解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池田 壮一郎, 竹澤 昌晃, 森本 祐治, 椛嶌 寿行
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 日本電気計器検定所
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] In-situ Magnetic Domain Observation of Nd-Fe-B Permanent Magnet with a Kerr Microscope (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Takezawa, H. Ogimoto, H. Taneda and Y. Morimoto
  • 学会等名: 14th International Union of Materials Research Societies- International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM2015)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2015-10-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Nd-Fe-B 系焼結磁石の磁区構造と結晶組織の関係 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永石 知也, 森本 祐治, 竹澤 昌晃
  • 学会等名: 第39回 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] Relationship between Microstructure and Magnetic Domain structure of Nd-Fe-B Melt-spun Ribbon Magnets (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Takezawa, H. Taneda, and Y. Morimoto
  • 学会等名: EMN (Energy Materials Nanotechnology) Meeting on Photovoltaics
  • 発表場所: Orlando, FL, USA
  • 年月日: 2015-01-12 – 2015-01-15
  • 招待講演
• [学会発表] Relationship between microstructure and magnetic domain structure of anisotropic melt-spun Nd－Fe－B ribbons (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Takezawa, H. Taneda, and Y. Morimoto
  • 学会等名: 59th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: Honolulu, Hawai, USA
  • 年月日: 2014-11-03 – 2014-11-07
• [学会発表] Nd-Fe-B急冷薄帯磁石の結晶組織と硬質磁気特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹澤 昌晃, 種子田 大幸, 森本 祐治
  • 学会等名: 平成26年 電気学会 基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 信州大学
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-22
• [学会発表] Magnetic Domain Observation of Nd-Fe-B Sintered Magnets with A Kerr Microscope (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Takezawa, H. Ogimoto and Y. Morimoto
  • 学会等名: The Moscow International Symposium on Magnetism (MISM) 2014
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-03
  • 招待講演
• [学会発表] Nd-Fe-B系焼結磁石の高温下における減磁過程の磁区観察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹澤 昌晃, 荻本 紘史, 森本 祐治
  • 学会等名: 粉体粉末治金協会 平成26年度春季大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2014-06-03 – 2014-06-05
  • 招待講演