| 研究概要 |
本研究の目的は、磁性形状記憶合金によるセンサ・アクチュエーター材料の開発である。この目的を達成するため、単結晶では超磁歪を発現するFe-Pd,Fe-PtおよびNi_2MnGaを研究分担者古屋の開発した電磁誘導ノズルレス急冷凝固法および単ロール急冷凝固法により、多結晶薄帯化することにより、超磁歪を発現させる。これらの合金の超磁歪発現の原理は、マルテンサイト双晶界面が磁場の印加に伴い移動することに起因すると考えられているが、その詳細は明らかではない。13年度は、Fe-29.6at%Pd, Fe-23at%Pt合金を急冷凝固法で薄帯化し、次の知見を得た。
1.Fe-29.6at%Pd薄帯の磁歪は、印加磁場方向に著しく依存し、膜厚方向の磁歪は1Tの磁場で1200x10^<-6>の超磁歪となった。
2.Fe-23at%Pt合金を急冷凝固法で薄帯化することにより、世界で初めて、多結晶薄帯において420x10^<-6>の巨大磁歪の発現に成功した。
3.マルテンサイト相(M相)からオーステナイト相(A相)への相変態温度(As〜Af)付近では双晶界面の移動が活発化するため磁歪量は増加すると考えられる。Fe-29.6at%Pd薄帯の磁歪の温度変化は、380〜400Kでピークを示し、相変態温度が存在することが分かった。しかし、X線解析および表面観察からM相の消滅は330K付近で起こることから、急冷凝固薄帯は異なる相変態温度を持つ2層の組織から形成されることが考えられた。
4.Fe-29.6at%Pd薄帯に対するレザー顕微鏡および電顕による組織観察の結果、(100)に強く配勾した集合組織をもつ薄帯の表面は10〜50μmの粒子に覆われているが、内部には磁化容易方向に成長した微細な柱状組織が存在することが判明した。故に、この柱状に沿って磁場を印加した場合、超磁歪が発現することが判明した。
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