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2009 年度 研究成果報告書

希土類窒化物の極低温用磁気冷凍材料および蓄冷材としての実用化

研究課題

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研究課題/領域番号 19206074
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関大阪大学

研究代表者

山本 孝夫  大阪大学, 工学研究科, 教授 (00174798)

研究分担者 中川 貴  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (70273589)
清野 智史  大阪大学, 工学研究科, 講師 (90432517)
楠瀬 尚史  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (60314423)
関野 徹  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (20226658)
沼澤 健則  (独)物質材料研究機構, 研究員 (30354319)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
キーワード磁気冷凍 / 比熱 / 蓄冷材 / 窒化物 / 希土類
研究概要

Gd,Tb,Dy,Ho,Erの5元素の窒化物及びこれらの組合せの二元系窒化物をHIP法で合成した。その磁化、比熱を測定し磁気エントロピー変化と断熱消磁温度降下を評価した。幾つかの試料の電気伝導度を測定した。これらの物質系が水素液化のための磁気冷凍材料に最適の材料であることを示した。直径が0.85-1.0mmのGdNの球状材料を合成し、この材料が乾燥大気中で24時間保持しても酸化による重量増加が1%に満たないことを確認した。この球状窒化物材料を磁気冷凍試験機に実装し55-65Kの範囲で約5度の降温を実証した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Magnetocaloric Effect of Rare Earth Nitrides2008

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hirayama, Takashi Nakagawa, Takafumi Kusunose, Takao A. Yamamoto
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS VOL.44,NO.11

      ページ: 2997-3000

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetocaloric Effect, Specific Heat and Adiabatic Temperature Change of HoxEr1-xN (x = 0. 25, 0. 5, 0. 75), Yusuke Hirayama, Naoto Tomioka, Shohei Nishio2008

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Kusunose, Takeshi Nakagawa, Koji Kamiya, Takenori Numazawa, Takao A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds 462

      ページ: L12-L15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetocaloric Effects of Binary Rare Earth Nitrides2007

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hirayama, Takashi Nakagawa, Takafumi Kusunose, Takao
    • 雑誌名

      A. Yamamoto, Mater. Res. Soc. Symp. Proc.

      ページ: 1040E-Q09-05

    • 査読あり
  • [学会発表] 磁気冷凍材料としての球状GdNの合成とその評価2010

    • 著者名/発表者名
      平山悠介, 岡田裕之, 中川貴, 山本孝夫, 楠瀬尚史, 入江年雄、中村英次
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成22年度春季大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      20100525-20100527
  • [学会発表] Experimental study of Active Magnetic Regenerator (AMR) composed of spherical GdN2010

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hirayama, Hiroyuki Okada, Takashi Nakagawa, Takao Yamamoto, Takafumi Kusunose, Numazawa Takenori, Koichi Mastumoto, Toshio Irie, Eiji Nakamura
    • 学会等名
      16th Int'l Cryocooler Conf.
    • 発表場所
      Georg. Tech Hotel and Conf. Center, USA.
    • 年月日
      20100517-20100520
  • [学会発表] 磁気冷凍応用を目指した球状GdN材料の合成2009

    • 著者名/発表者名
      岡田裕之, 西村健太郎, 平山悠介, 中川貴, 山本孝夫, 楠瀬尚史, 入江年雄, 中村英次
    • 学会等名
      第81回2009年度秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      岡山大学創立50周年記念会館
    • 年月日
      20091118-20091120
  • [学会発表] 希土類窒化物の電気伝導度測定2009

    • 著者名/発表者名
      西村健太郎, 岡田裕之, 平山悠介, 中川貴, 楠瀬尚史, 山本孝夫
    • 学会等名
      第81回2009年度秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      岡山大学創立50周年記念会館
    • 年月日
      20091118-20091120
  • [学会発表] 希土類窒化物のキュリー温度の制御2009

    • 著者名/発表者名
      平山悠介, 中川貴, 山本孝夫
    • 学会等名
      日本金属学会2009年秋季(第145回)大会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス
    • 年月日
      20090915-20090917
  • [学会発表] 磁気冷凍応用を目指した希土類窒化物の耐酸化性2009

    • 著者名/発表者名
      小田原年克, 西尾祥平, 平山悠介, 山本孝夫, 中川貴, 楠瀬尚史, 入江年雄, 高田裕章, 中村英次
    • 学会等名
      日本金属学会2009年春期(第144回)大会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      20090328-20090330
  • [学会発表] 希土類窒化物の磁気冷凍材料としての評価2008

    • 著者名/発表者名
      平山悠介, 中川貴, 山本孝夫, 神谷宏治, 沼澤健則
    • 学会等名
      第79回2008年度秋季低温工学・超伝導学会
    • 発表場所
      於高知文化プラザかるぽーと
    • 年月日
      20081012-20081014
  • [学会発表] 希土類窒化物の断熱消磁温度変化ΔTの評価2008

    • 著者名/発表者名
      平山悠介, 西尾祥平, 小田原年克, 中川貴, 楠瀬尚史, 山本孝夫
    • 学会等名
      日本金属学会2008年秋期大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      20080923-20080925
  • [学会発表] 西尾祥平, 平山悠介, 小田原年克, 山本孝夫, 楠瀬尚史, 中川貴2008

    • 著者名/発表者名
      西尾祥平, 平山悠介, 小田原年克, 山本孝夫, 楠瀬尚史, 中川貴
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成20年度春季大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      20080527-20080529
  • [学会発表] Evaluation of Magnetocaloric Effect of Rare Earth Nitrides2008

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hirayama, Takashi Nakagawa, Takafumi Kusunose, Takao. A. Yamamoto
    • 学会等名
      Conference
    • 発表場所
      Madrid, Spain.
    • 年月日
      20080504-20080508
  • [学会発表] 比熱測定による二元系希土類窒化物の磁気熱量効果の評価2008

    • 著者名/発表者名
      平山悠介, 西尾祥平, 土屋貴史, 山本孝夫, 中川貴, 楠瀬尚史
    • 学会等名
      日本金属学会2008年春期大会
    • 発表場所
      武蔵工業大学
    • 年月日
      20080326-20080328
  • [学会発表] Magnetocaloric Effects of Binary Rare Earth Nitrides2007

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Kusunose, Takashi Nakagawa, Koji Kamiya, Takenori Numazawa, Takao Yamamoto
    • 学会等名
      2007 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      20071126-20071130
  • [産業財産権] 希土類窒化物およびその製造方法、ならびに磁気冷凍材料および蓄冷材料2010

    • 発明者名
      山本孝夫, 平山悠輔, 中川貴, 入江年雄
    • 権利者名
      (株)三徳・国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権番号
      特許・特願2009-196020
    • 出願年月日
      2010-08-04

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公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

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