| 研究課題/領域番号 |
15F15754
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
宝野 和博 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性材料ユニット, フェロー (60229151)
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| 研究分担者 |
SODERZNIK MARKO 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性材料ユニット, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2015-11-09 – 2017-03-31
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| キーワード | 永久磁石 / 希土類磁石 / 保磁力 / 磁区 / カー顕微鏡 |
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| 研究実績の概要 |
希少元素を使わない高性能な磁石を開発するという、産業界ならびに社会的要請に答えるために、Nd-Fe-B永久磁石の保磁力メカニズムを解明することを目的として、磁化反転過程をKerr顕微鏡によるその場観察に取り組み始めた。まず、Nd-Fe-B焼結磁石の磁区構造を観察するための試料の表面研磨・仕上げ条件を確立し、それらの試料をKerr顕微鏡でc軸が面直、面内の場合について、外部磁場により磁区構造が変化する様子をその場観察する手法を確立した。この手法を市販の焼結磁石ならびにNdリッチGa添加高保磁力焼結磁石の保磁力レベルのことなる焼結磁石の磁化反転時の磁区観察に取り組み始めた。これまでに、初磁化状態から0.9 Tの外部磁界により磁区が消失する課程、ならびに高磁場下で完全着磁した状態から、反転磁区が発生する過程の観察に成功、これらのその場観察結果を解析し、市販磁石のようにNd2Fe14B結晶が粒間交換結合している場合と、NdリッチGa添加焼結磁石のように粒間にて交換結合が消失している場合の２つのケースについての磁化反転挙動の差異を詳細に解析する予定。また、焼結磁石にくらべて結晶粒径が一桁以上微細な熱間加工磁石の磁区観察にも成功したので、今後、これらの磁石の磁化反転過程を詳細に観察し、Nd-Fe-B系磁石における保磁力発現メカニズムを解明する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
特別研究員の家庭の事情により開始時期が大幅におくれ、研究に本格的に取り組み始めたのは１月中旬からとなった。このため、当初予定していたTEMによるNd-Fe-B系磁石の詳細な微細構造解析は他の研究者との共同研究として行うこととし、当人はKerr顕微鏡による磁化反転過程のその場観察にテーマを絞って研究を実施することにした。これまでKerr顕微鏡観察の経験を有していなかったために、現在のところ観察手法ならびにそれに適した試料作製法の習得が終了し、ようやく研究が本格的に進捗し始めた段階である。しかし、保磁力レベルの異なる焼結磁石ならびに熱間加工磁石の磁化反転のその場観察で見事なその場観察結果が出てきており、滞在期間中にインパクトの高い研究成果が得られる見込みが立ってきた。
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| 今後の研究の推進方策 |
Kerr顕微鏡で保磁力レベルの異なるNd-Fe-B磁石のc軸が面直、面内の場合について、外部磁場により磁区構造が変化する様子をその場観察し、市販磁石のようにNd2Fe14B結晶が粒間交換結合している場合と、NdリッチGa添加焼結磁石のように粒間にて交換結合が消失している場合の２つのケースについての磁化反転挙動の差異を詳細に解析する予定。また、焼結磁石にくらべて結晶粒径が一桁以上微細な熱間加工磁石の磁区観察にも成功したので、今後、これらの磁石の磁化反転過程を詳細に観察し、Nd-Fe-B系磁石における保磁力発現メカニズムを解明する。滞在期間中にこれらの結果と共同研究者によるTEMによる結晶粒界層の詳細な観察結果を合わせて、保磁力メカニズムの本質に迫れるインパクトの高い学術成果を公表する。
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