| 研究課題/領域番号 |
01540262
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
加藤 宏明 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (40177465)
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| 研究分担者 |
中川 康昭 東北大学金属材料研究所, 教授 (10005944)
山田 玄彦 東北大学金属材料研究所, 助教授 (40005848)
木戸 義勇 東北大学金属材料研究所, 助教授 (10013541)
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| キーワード | 希土類鉄磁石 / Nd_2Fe_<14>B / NdーFeーB型化合物 / 強磁場 / 磁化曲線 / 結晶場 / 磁気異方性 |
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| 研究概要 |
以下のようなNd_2Fe_<14>B型化合物混晶系について、前年度に引き続き良質な単結晶育成とその強磁場磁化過程やスピン再配列現象などを系統的に測定し、その結果を磁化曲線シミュレ-ション・プログラムを用いて解析した。
a)Nd_2(FeーAl)_<14>B Nd_2Fe_<14>Bにおける大きな飽和磁化を担っているFeの一部を非磁性元素Alで希釈した系Nd_2(Fe_<1ーX>Al_X)_<14>Bについてx=0.04、0.052及び0.104の単結晶を育成し、その強磁場磁化過程を調べた。その結果、正方晶の[100]方向に強磁場を加えたときの磁化の不連続的増加(FOMP)の起こる磁場H_1が少量のAl置換によって急激に上昇することを見いだした。このH_1の上昇は、FeをAlで置換することによってFe1個当たりの平均磁気モ-メントが減少し、Ndイオン位置における分子場の大きさが系統的に減少するとする現象論的モデル計算によって定量的に再現できることがわかった。
b)(NdーDy)_2Fe_<14>B 大きな磁気異方性をもつイオンであるDyをNdと置換した混晶系(Nd_<1ーX>Dy_X)_2Fe_<14>Bについて、全組成範囲にわたる単結晶試料を用意し、その強磁場磁化及びスピン再配列現象などを調べた。その結果、FOMPの起こる磁場H_1がxとともに急激に増加することなど、各組成における磁化曲線の温度依存性まで含めた一連の実験結果が、NdーDy間の相互作用を無視し、両端組成の化合物で既に求められている諸定数を用いた単純混合モデルによって、非常によく再現されることがわかった。
以上の結果から、希土類どうしの混晶系(RーR')_2Fe_<14>BについてはRーR'相互作用を無視した単純混合モデルによるシミュレ-ションによって、その磁性を高い精度で予知できることが明らかになった。その一例として実際に我々は、(ErーTb)_2Fe_<14>B系において重希土類系としてははじめてのFOMPを予測し、実験的にもそれを確認した。
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