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2009 年度 実績報告書

高速成膜PLD法により作製した厚膜磁石の異方化と高性能・超小型モーターへの展開

研究課題

研究課題/領域番号 19360147
研究機関長崎大学

研究代表者

中野 正基  長崎大学, 工学部, 准教授 (20274623)

研究分担者 福永 博俊  長崎大学, 工学部, 教授 (10136533)
キーワード磁性 / PLD法 / 厚膜磁石 / 高速成膜 / エネルギー積 / マイクロモータ / ドロップレット / YAGレーザ
研究概要

本年度は「高エネルギーYAGレーザを用い作製する異方性Nd-Fe-B系磁石膜」において、更なる特性向上ならびにデバイスへの展開を図ると共に、異方性制御がより容易なSm-Co系厚膜磁石についても検討した。具体的な研究成果を以下に挙げる。
(1) Nd-Fe-B系異方性厚膜磁石において、Ga添加量を0.5at%に固定し、Nd含有量を変化させ作製したターゲットを利用したところ、Nd_<2.6>Fe_<14>B+Ga_<0.5>at%ターゲットを用いた際、残留磁化:0.95T、保磁力:876kA/m、(BH)_<max>:146kJ/m^3の値を実現した。加えて、上記の試料において成膜を終了した後、更に基板加熱のみをチャンバー内で継続し異方性厚膜磁石を作製したところ、継続時間を最適化することで角型性ならびに残留磁化、(BH)_<max>をより一層向上できることが明らかとなった。そのひとつの結果として、加熱継続時間を15分の条件で作製した際、残留磁化:1.05T、保磁力:617kA/m、(BH)_<max>:183kJ/m^3の値が得られており、本研究室で開発してきたNd-Fe-B系異方性厚膜磁石の磁気特性の中で最も優れた硬磁気特性の発現に至った。
(2) 上記の試料を新規なマイクロモータ(摩擦駆動型マイクロモータ)に搭載すると共に、その動作確認を行った。
(3) SmCo5ターゲットを利用し、基板加熱を施しながら高速成膜した際、400℃程度の比較的低い基板温度において面内異方性が発現するとともに、更なる基板温度の上昇に伴い、面内異方性が消失し等方性の厚膜磁石となる様子が観察された。しかしながら、更に基板温度を800℃程度まで増加させることにより、垂直方向に異方性が発現することが明らかとなった。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] PLD-fabricated anisotropic Nd-Fe-B thick films with Ga additive2009

    • 著者名/発表者名
      M.Nakano, S.Tsutsumi, T.Yanai, F.Yamashita, H.Fukunaga
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 105-7

      ページ: 07A739-07A742

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Change in the direction of anisotropy in PLD-fabricated Sm-Co thick film magnets2009

    • 著者名/発表者名
      M.Nakano, K.Yamaguchi, T.Yanai, F.Yamashita, H.Fukunaga
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 105-7

      ページ: 07A729-07A732

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic properties in Fe-Pt thick film magnets2009

    • 著者名/発表者名
      M.Nakano, S.Shibata, T.Yanai, H.Fukunaga
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 105-7

      ページ: 07A732-07A735

    • 査読あり
  • [学会発表] PLD法を用い作製したNd-Fe-B系等方性磁石膜の磁気特性と微細構造2010

    • 著者名/発表者名
      中野正基
    • 学会等名
      平成22年電気学会全国大会
    • 発表場所
      明治大学(東京)
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] Ga添加Nd-Fe-B系異方性厚膜磁石2009

    • 著者名/発表者名
      堤卓
    • 学会等名
      日本磁気学会第33回学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎)
    • 年月日
      2009-09-12
  • [学会発表] Cu添加を施した等方性Nd-Fe-B系厚膜磁石の磁気特性2009

    • 著者名/発表者名
      寺田皓祐
    • 学会等名
      日本磁気学会第33回学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎)
    • 年月日
      2009-09-12
  • [学会発表] 添加物を施したNd-Fe-B系磁性膜の磁気特性2009

    • 著者名/発表者名
      寺田皓祐
    • 学会等名
      電気学会マグネティクス研究会
    • 発表場所
      宇都宮大学(栃木)
    • 年月日
      2009-08-06
  • [学会発表] Anisotropic Nd-Fe-B thick film magnets prepared on various substrates2009

    • 著者名/発表者名
      中野正基
    • 学会等名
      ICM(International Conference on Magnetics)
    • 発表場所
      カールスルーエ(ドイツ)
    • 年月日
      2009-07-27
  • [学会発表] Dyコーティングを施したNd-Fe-B系厚膜磁石2009

    • 著者名/発表者名
      伊東啓太
    • 学会等名
      平成21年電気学会全国大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2009-03-19
  • [備考]

    • URL

      http://www.eee.nagasaki-u.ac.jp/~magnet/index.html

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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