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2009 年度 実績報告書

ホイスラー型機能性新材料の創製 ―その相安定性と物性―

研究課題

研究課題/領域番号 18106012
研究機関東北大学

研究代表者

貝沼 亮介  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20202004)

研究分担者 梅津 理恵  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (60422086)
キーワードホイスラー合金 / 状態図 / 規則-不規則変態 / マルテンサイト変態 / 磁気変態 / 磁性形状記憶 / 磁気冷凍 / ハーフメタル
研究概要

近年、申請者らは、室温近傍で強磁性母相から非磁性相へとマルテンサイト変態を生じるNi_2MnIn基形状記憶合金を見出した。本研究では、これらNi基およびCo基機能性ホイスラー化合物に関して、その磁気変態や相安定性等の基礎物性を明らかにした上で、これら基礎研究の成果を利用し新規機能性ホイスラー材料の磁気アクチュエータ、磁気冷凍、TMRデバイスへの応用を目指すものである。最終年度である平成21年度の研究内容は、以下に示すとおりである。
(I)状態図の研究
平成20年度に引き続き、Co-Mn-Ga,Ni-Mn-Ga,Fe-Mn-Ga等いままでに報告の無い3元系状態図をコンビナトリアル法を用いて実験的に決定した。また、昨年度に引き続き本研究で実験的に決定された状態図に基づいてCo-W-Moなど3元系状態図の熱力学解析を行った。
(II)メタ磁性形状記憶合金および磁気冷凍材料の研究
平成21年度は、新たにFeNiCoAl系で磁性形状記憶合金を見出した。また、今までに見出されたNiCoMnIn系、NiCoMnSn系、NiCoMnAl系およびFeMnGa系についての基本的物性を明らかにし、FeMnGa系では、母相やマルテンサイト相の結晶構造や磁気的性質との関連を明確にした。
(III)ハーフメタル材料の研究
高い理論分極率、相安定性とキュリー温度を兼ね備えた合金系を提案するための基礎研究を引き続き実施した。Co2FeZにおけるZサイトをSi,Ge,SnといったGa以外の元素にして相安定性と磁気特性の評価を行った。また、X_2MnAlにおけるXサイトをNiやCuなどといったCo以外の元素にしてその相安定性とハーフメタル特性の評価を行った。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2009 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (7件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Phase diagram of Fe-substituted Ni-Mn-Sn shape memory alloys2009

    • 著者名/発表者名
      K.Fukushima, ら
    • 雑誌名

      Scripta Mater. 61

      ページ: 813-816

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties of Ni_<50>Mn_<34.8>In_<15.2> probed by Mossbauer spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      V.V. Khovaylo, ら
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 80

      ページ: 144409

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetoresistance Effect of Magnetic Tunnel Junction with Co_2Ti_<0.5>Mn_<0.5>Al Full-Heusler Alloy Thin Film2009

    • 著者名/発表者名
      A.Sasaki, ら
    • 雑誌名

      J.Jpn.Inst.Metals 73

      ページ: 670-673

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomaly of critical stress in stress-induced transformation of NiCoMnIn metamagnetic shape memory alloy2009

    • 著者名/発表者名
      Xiao Xu, ら
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 95

      ページ: 181905

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties of Mn-rich Ni_2MnSn Heusler alloys under pressure2009

    • 著者名/発表者名
      Chieda, ら
    • 雑誌名

      J.Alloys Comp. 486

      ページ: 51-54

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Martensitic transformation and magnetic field-induced strain in Fe-Mn-Ga shape memory alloy2009

    • 著者名/発表者名
      T.Omori, ら
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 95

      ページ: 082508

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental investigation and thermodynamic calculation of the phase equilibria in the Co-Mo-W system2009

    • 著者名/発表者名
      C.P.Wang, ら
    • 雑誌名

      Intermetallics 17

      ページ: 642-650

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomaly in entropy change between parent and martensite phases in the Ni_<50>Mn_<34>In_<16> Heusler alloy2009

    • 著者名/発表者名
      R.Y.Umetsu, ら
    • 雑誌名

      Scripta Mater. 60

      ページ: 25-28

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ductility enhancement by boron addition in Co-Al-W high-temperature alloys2009

    • 著者名/発表者名
      K.Shinagawa, ら
    • 雑誌名

      Scripta Mater. 61

      ページ: 612-615

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Properties of Co-alloyed Ni-Fe-Ga Ferromagnetic Shape Memory Alloys2009

    • 著者名/発表者名
      V.A.Chernenko, ら
    • 雑誌名

      J.Mater.Eng.Perf. 18

      ページ: 548-553

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metamagnetic shape memory effect in polycrystalline NiCo MnSn alloy fabricated by spark plasma sintering2009

    • 著者名/発表者名
      K.Ito, ら
    • 雑誌名

      Scripta Mater. 61

      ページ: 504-507

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic and Superelastic Properties of NiFeCoGa Fibers Grown by Micro-Pulling-Down Method2009

    • 著者名/発表者名
      K.Oikawa, ら
    • 雑誌名

      Mater.Trans. 50

      ページ: 934-937

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stress-assisted large magnetic-field- induced strain in single-variant Co-Ni-Ga ferromagnetic shape memory alloy2009

    • 著者名/発表者名
      H.Morito, ら
    • 雑誌名

      J.Phys.Condens.Matter. 21

      ページ: 256002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic anisotropy in Ni-Fe-Ga-Co ferromagnetic shape memory alloys in the single-variant state2009

    • 著者名/発表者名
      H.Morito, ら
    • 雑誌名

      J.Phys : Condens.Matter 21

      ページ: 076001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metamagnetic behaviour under high magnetic fields in Ni_<50>Mn_<50-x>In_x (x=14.0 and 15.6) shape memory alloys2009

    • 著者名/発表者名
      R.Y.Umetsu, ら
    • 雑誌名

      J.of Phys.D : Appl.Phys. 42

      ページ: 075003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties on shape memory alloys Ni_2Mn_<1+x>In_<1-x>2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kanomata, ら
    • 雑誌名

      J.Mag.Mag.Mater. 321

      ページ: 773-776

    • 査読あり
  • [学会発表] Phase Transformations in the Ni-Mn-based Metamagnetic Shape Memory Alloys(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      R.Kainuma
    • 学会等名
      MRS 2009
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2009-11-30
  • [学会発表] Enhancement of Superelasticity in Fe-Ni-Co-Al based Alloys by Texture Control2009

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Tanaka
    • 学会等名
      ESOMAT2009 The 8^<th> European Symposium on Martensitic Transformation
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2009-09-07
  • [学会発表] NiMn-Based Metamagnetic Shape Memory Alloys(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      R.Kainuma
    • 学会等名
      ICFSMA 2009(The 2^<nd> International Conference on Ferromagnetic Shape Memory Alloys)
    • 発表場所
      Bilbao, Spain
    • 年月日
      2009-07-05
  • [学会発表] Microtwin and Long Period Stacking Structures of Martensite Phase in Ni-Mn Sn Alloys2009

    • 著者名/発表者名
      M.Nagasako
    • 学会等名
      ICFSMA 2009(The 2^<nd> International Conference on Ferromagnetic Shape Memory Alloys)
    • 発表場所
      Bilbao, Spain
    • 年月日
      2009-07-05
  • [学会発表] Electronic Specific Heat Coefficient and Magnetic Properties of Co2Y Ga(Y=Cr, Mn and Fe)Heusler alloys2009

    • 著者名/発表者名
      Rie Y Umetsu
    • 学会等名
      The International Conference on Magnetism-ICM 2009
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2009-06-26
  • [学会発表] Magnetic properties and phase stability of CO_2(Ti_<1-x>Mn_x)Ga Heusler alloys2009

    • 著者名/発表者名
      Akinari Okubo
    • 学会等名
      The International Conference on Magnetism-ICM 2009
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2009-06-26
  • [学会発表] Determination of Ni-Mn-In Ternary Phase Diagrams by Diffusion Triple2009

    • 著者名/発表者名
      T.Miyamoto
    • 学会等名
      CALPHAD XXXVIII
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2009-05-17
  • [備考]

    • URL

      http://www.material.tohoku.ac.jp/~seigyo/

  • [産業財産権] Fe基強磁性形状記憶合金及びその用途2009

    • 発明者名
      石田清仁, ら
    • 権利者名
      東北大学
    • 産業財産権番号
      特願2009-193014
    • 出願年月日
      2009-08-24
  • [産業財産権] Fe基形状記憶合金及びその製造方法2009

    • 発明者名
      石田清仁, ら
    • 権利者名
      東北大学
    • 産業財産権番号
      特願2009-237748
    • 出願年月日
      2009-10-14

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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