金属間化合物における希土類-遷移金属元素の磁気的相互作用

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03452035
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 永井 寛之 信州大学, 理学部, 教授 (60020674)
• 研究分担者: 天児 寧 信州大学, 理学部, 助手 (90222679) ; 寺尾 洌 信州大学, 理学部, 助手 (40020664) ; 吉江 寛 信州大学, 理学部, 助教授 (10020661)
• キーワード: 金属間化合物 / 磁気的相互作用の共存 / 永久磁石 / 磁気異方性

研究概要

研究目的(1)「希土類、遷移金属の両元素を含む化合物とその置換系において磁気モーメントの発生と喪失の条件を調べ、局在から遍歴電子磁性への移行とそれに伴う物性の変化をバンド磁性の立場から明かにする」の達成のために、RMn_<12>やR(Mn、Fe)_<12>の磁性を調べた。R-Mn間の強い相互作用のため異方性が大きく容易に飽和しない。
研究目的(2)「強磁性化合物のキュリー点と磁気モーメントを高め、結晶磁気異方性を強める条件を見出し、永久磁石材料の基礎的起因を明らかにすること」に関しては、“Gd-基金属間化合物を用いた強力磁石の設計"を行ってきた。残留磁束、抗磁力が大きく且つTcの高いことが強力磁石の要因である。そこで、磁気モーメント(μ)の大きいGd-基化合物Gd_5Si_4を中心に、Gdを他の希土類元素(R)で遷移金属元素(T)を他のT´での置換体(Gd_<1-x>Rx)_5(T_<1-y>T´y)_4を調べた。その結果、T´=B,Feの場合にTcの上昇が見られた。GdをTbやDyで置換すると異方性は大きくなるが、TcはGd_5Si_4より減少した。結論として、現在の強力磁石と比較すると、μは大きいがTcは低いために常温以上で使用できる物質はまだ見つかっていない。ネオマックス系として、(Nd_<1-x>Rx)_2Co_<14>BとY_2(Co_<1-x>Tx)_<14>Bを磁化測定とNMRにより調べ、磁化容易軸の方向がRやTの濃度に依存してC軸←→C面に変化すること、異方性が増加すると、モーメントの軌道角運動量による部分が増加することが判明した。

研究成果

• [文献書誌] Hiroyuki Nagai: "^<59>Co NMR Study of R_3CO Compounds (R=Y,Gd,Tb,Dy)" Journal of Physical Society of Japan. 60. 4388-4389 (1991)
• [文献書誌] Yasushi Amako: "Magnetic Properties of RMn_<12> (R=rare earth)" Journal of magnetism and magretic materials. 104-107. 1451-1452 (1992)
• [文献書誌] Hiroyuki Nagai: "Nuclear magnetic resonance of ^<59>Co on Gd_2CO_7" Journal of magnetism and magnetic materials. 104-107. 1449-1450 (1992)
• [文献書誌] Kazuyoshi Ichinose: "Spin reorientations in (Nd_<1-x>R_x)_2Co_<14>B compounds" Journal of magnetism and magnetic materials. 104-107. 1159-1160 (1992)
• [文献書誌] Yasushi Amako: "Magnetic properties of RMn_<12> Compounds" Proceedings of 2nd ISPMM'92. Suppl.155-158 (1992)
• [文献書誌] Hiroyuki Nagai: "The magnetic properties of R(mn,Fe)_<12> compounds (R=Gd,Tb,Dy,Ho)" Proceedings of 2nd ISPMM'92. Suppl.151-154 (1992)