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2012 年度 実績報告書

非晶質ー結晶質転移を利用したDyレス高保磁力磁石の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22360128
研究機関長崎大学

研究代表者

福永 博俊  長崎大学, 工学研究科, 教授 (10136533)

研究分担者 中野 正基  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (20274623)
柳井 武志  長崎大学, 工学研究科, 助教 (30404239)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード磁性材料 / 保磁力 / Nd-Fe-B / 結晶化 / 表面拡散 / マイクロマグネティクス
研究概要

1) DyF3微粉を用いたDyコーティングと非晶質からの結晶化を利用して,等方性Nd-Fe-B磁粉の保磁力改善した。まず,結晶化条件を最適化した後,コーティング量を変化させたところ,DyF3コーティング量の増加と共に保磁力が増加し,コーティング量 1.7 wt.% で最大の保磁力改善効果約 5% が得られた。さらにコーティング量を増加させると保磁力改善効果が失われ,6.7wt.% コーティングの際に約 6% の保磁力減少となった。コーティング量が多い試料のX線回析パターンはNdOFの存在を示唆しており、Ndのフッ化物の存在が、Nd2Fe14B存在量を減じたことにより、保磁力の現象を招いた考えられる。
Dyの直接コーティング,Nd-Cuの直接コーティングでは,残留磁化を大きく減少させることなく25~30 % 程度の保磁力改善が可能であったことと比較すると,DyF3コーティングによる等方性Nd-Fe-B磁粉の保磁力改善効果は前述の方法よりも顕著ではない。
2) Nd-Cu/非晶質Nd-Fe-BあるいはDyF/非晶質Nd-Fe-B混合体を塑性変形させることにより,非晶質ー結晶化転移を利用した粒界拡散技術と塑性変形による異方化技術を融合させ異方性バルク磁石を作製を試みたが,高保磁力・高残留磁化を併せ合わせ持つ磁石の作製には至らなかった。
3) マイクロマグネティクス理論を用いた計算機シミュレーションの結果は,Nd-Fe-B結晶表面での磁化反転核の発生が保磁力を著しく下げること,結晶表面の磁気異方性回復が反転核の発生を抑制することを示唆している。磁粉表面から粒界およびNd2Fe14B結晶表面に拡散したDyあるいはNdが,Nd2Fe14B結晶表面の磁気異方性を回復し,保磁力を改善したものと推察される。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Numerical Study of Enhanced Coercivity of a Magnetically Hard Grain with Thin Surface Layers Due to Antiferromagnetic Coupling2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fukunaga, Y. Yokoi, M. Nakano, and T. Yanai
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn

      巻: 48 ページ: 3162-5

    • DOI

      DOI:10.1109/TMAG.2012.2201707

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties of Dy-diffused Nd-Fe-B powder prepared by crystallization from smorphous state2012

    • 著者名/発表者名
      Hirotoshi Fukunaga, Ikuo Yamamoto, Masaki Nakano, and Takeshi Yanai
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 111 ページ: 07A733 -1~3

    • DOI

      10.1063/1.3679422

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties of Dy-diffused Nd-Fe-B powder prepared by crystallization from amorphous state2012

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

      Proceedings of 22th International Workshop on Rare-Earth Permanent Magnets and their Applications

      巻: 1 ページ: 371-374

  • [雑誌論文] Effect of Antiferromagnetically Coupled Thin Surface Layers on Coercivity of A Magnetically Hard Grain - Numerical Calculation -2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yokoi, M. Nakano, T. Yanai, and H. Fukunaga
    • 雑誌名

      Proceedings of 22th International Workshop on Rare-Earth Permanent Magnets and their Applications

      巻: 1 ページ: 341-343

  • [学会発表] 結晶化を利用してNd-Cuを粒界に拡散した等方性Nd-Fe-B高保磁力フレークの磁気特性2012

    • 著者名/発表者名
      堀 陽平・柳井武志・中野正基・福永博俊
    • 学会等名
      平成24年度(第65回)電気関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      20120924-20120925
  • [学会発表] Enhancement of Coercivity of Isotropic Nd-Fe-B Powder by Dy-Deffusion using Crystallization from Amorphous State2012

    • 著者名/発表者名
      I. YAMAMOTO, H. FUKUNAGA, M. NAKANO, T. YANAI
    • 学会等名
      The 22nd International Workshop on Rare-Earth Permanent Magnets and Their Applications
    • 発表場所
      Nagasaki, Japan
    • 年月日
      20120902-20120905
  • [学会発表] Effect of Anti-Ferromagnetically Coupled Thin Surface Layers on Coercivity of A Magnetically Hard Grain - Numerical Calculation -2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yokoi, M. Nakano, T. Yanai, and H. Fukunaga
    • 学会等名
      The 22nd International Workshop on Rare-Earth Permanent Magnets and Their Applications
    • 発表場所
      Nagasaki, JAPAN
    • 年月日
      20120902-20120905
  • [学会発表] 反強磁性結合した強磁性表面薄層を有する硬磁性結晶の保磁力 -計算機解析-2012

    • 著者名/発表者名
      横井佑司,中野正基,柳井武志,福永博俊
    • 学会等名
      平成24年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      20120900
  • [学会発表] Enhancement of Coercivity of A Magnetically Hard Grain due to Anti-ferromagnetically Coupled Thin Surface Layers - Numerical Calculation -2012

    • 著者名/発表者名
      Yuji YOKOI, Hirotoshi FUKUNAGA, Masaki NAKANO, Takeshi YANAI
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference
    • 発表場所
      Vancouver, CANADA
    • 年月日
      20120507-20120511
  • [備考] 長崎大学 工学部 工学科 電気電子工学コース 福永・中野研究室

    • URL

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

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公開日: 2014-07-24  

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