非晶質-結晶質転移を利用したDyレス高保磁力磁石の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360128
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 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 – 2012
• キーワード: 磁性材料 / 保磁力 / Nd-Fe-B / 結晶化 / 粒界拡散 / マイクロクロマグネティクス

研究概要

計算機シミュレーションと非晶質からの結晶化技術を融合利用して,低温・短時間の熱処理でNd-Fe-B系磁粉の表面のDyを粒界に拡散し,Dy使用量を抑制しつつ,微細結晶の保磁力を改善する方法を開発した。計算機シミュレーション結果より,微細結等方性磁石の保磁力改善には,混合粉末結晶化法よりDyコーティング後の結晶化が有効であることが明らかになった。この方法により,残留磁化をほとんど減少させずに,保磁力を約500 kA/m 改善できた。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetic properties of Dy-diffused Nd-Fe-B powder prepared by crystallization from amorphous state (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirotoshi Fukunaga, Ikuo Yamamoto, Masaki Nakano, and Takeshi Yanai
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 111 ページ: 07A733 -1～3
  • DOI: DOI:10.1063/1.3679422
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Study of Enhanced Coercivity of a Magnetically Hard Grain with Thin Surface Layers Due to Antiferromagnetic Coupling (2012)
  • 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 amorphous state (2012)
  • 著者名/発表者名: I. Yamamoto, M. Nakano, T. Yanai, H. Fukunaga
  • 雑誌名: Proc. 22th Int. Workshop on Rare-Earth Permanent Magnets and their Applications 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: Proc. 22th Int.Workshop on Rare-Earth PermanentMagnets and their Applications ページ: 341-343
• [雑誌論文] Nd-Fe-B 磁石の磁化反転過程に及ぼす静磁気相互作用の影響 - 計算機シミュレーション - (2012)
  • 著者名/発表者名: 福永博俊, 桐野一生,中野正基, 柳井武志
  • 雑誌名: 日本金属学会誌 ページ: 43-7
  • DOI: DOI:10.2320/jinstmet.76.43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coercivity enhancement of Dy-coated Nd-Fe-B flakes by crystallization (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Fukunaga, Y. Sugimoto, M. Nakano, T. Yanai, S. Ohta, M. Itakura, and M. Nishida
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 109 ページ: 07A701-1-3
  • DOI: DOI:10.1063/1.3549604
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computer Simulation of Enhancement of Coerciviy in Nd-Fe-B/(Nd,Dy)-Fe-B Composite Magnets (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kawasaki and H. Fukunaga
  • 雑誌名: J. Magn. 巻: 16 ページ: 145-9
  • DOI: DOI:10.4283/JMAG.2011.16.2.145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computer Simulation of Magnetic Properties of Dy-less (Nd,Dy)-Fe-B Composite Magnets (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohei Kawasaki, Takeshi Yanai, Masaki Nakano and Hirotoshi Fukunaga
  • 雑誌名: Proc. 11th JSST ページ: 62-65
• [雑誌論文] Computer Simulation of the Magnetization Reversal Process in Nd-Fe-B Magnets Controlled by Magnetostatic Interaction (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirotoshi FUKUNAGA, Kazuo KIRINO, Kohei KAWASAKI, Takeshi YANAI, Masaki NAKANO
  • 雑誌名: Proc. 21st Int. Workshop Rare-Earth Permanent Magnets and Their Applications ページ: 169-172
• [雑誌論文] Microstructure Analysis of High Coercivity PLD-Made Nd-Fe-B Thick-Film Improved by Tb-Coating-Diffusion Treatment (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Ishimaru, M. Itakura, M. Nishida, M. Nakano and H. Fukunaga
  • 雑誌名: Mater. Trans. 巻: 51 ページ: 1939-43
  • DOI: DOI:10.2320/matertrans.M2010189
  • 査読あり
• [学会発表] Numerical Study of Enhanced Coercivity of Nd-Fe-B Magnets with Antiferromagnetically Coupled Thin Surface Layers (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yokoi, M. Nakano, T. Yanai and H. Fukunaga
  • 学会等名: The 12th Joint MMM/Intermag Conference
  • 発表場所: Chicago, USA.
  • 年月日: 20130100
• [学会発表] Enhancement of Coercivity of Isotropic Nd-Fe-B Powder by Dy-Deffusion using Crystallization from Amorphous State (2012)
  • 著者名/発表者名: I. YAMAMOTO, H. FUKUNAGA, M. NAKANO, T. YANAI
  • 学会等名: The 22nd Int. Workshop on Rare-Earth Permanent Magnets and Their Applications
  • 発表場所: Nagasaki, Japan.
  • 年月日: 20120900
• [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 Int. Workshop on Rare-Earth Permanent Magnets and Their Applications
  • 発表場所: Nagasaki. Japan
  • 年月日: 20120900
• [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] 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: 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: 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, MasakiNAKANO, Takeshi YANAI
  • 学会等名: IEEE Int.Magn. Conf.
  • 発表場所: Vancouver, CANADA
  • 年月日: 20120500
• [学会発表] 硬磁性結晶表面に存在する反強磁性結合薄層の保磁力に及ぼす影響 -計算機解析- (2011)
  • 著者名/発表者名: 福永博俊・横井佑司・中野正基・柳井武志
  • 学会等名: 電気学会マグネティクス研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] Magnetic properties of Dy-diffused Nd-Fe-B powder prepared by crystallization from amorphous state (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Fukunaga, I. Yamamoto, M. Nakano,and T. Yanai
  • 学会等名: 56th Annual Conf. on Magn. Magn. Mater
  • 発表場所: Scottsdale, USA
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] 非結晶質の結晶化を利用してDyを拡散させたNd-Fe-B磁粉の磁気特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本郁生・柳井武志・中野正基・福永博俊
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] Nd-Fe-B 磁石の磁気特性に及ぼす粒界相交換結合の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横井佑司・柳井武志・中野正基・福永博俊
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] Micromagnetic Simulation of Enhancement of Coercivity in Nd-Fe-B/(Nd,Dy)-Fe-B Composite Magnets (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kawasaki, T. Yanai, M. Nakano and H. Fukunaga
  • 学会等名: Japan-Taiwan 4 Universities Joint Symposium on Material Science for Next Generation Energy and Nano Science
  • 発表場所: Nagasaki
  • 年月日: 20110100
• [学会発表] (2010)
  • 著者名/発表者名: 福永博俊,杉元祐一,中野正基,柳井武志,福永博俊,杉元祐一,中野正基,柳井武志
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] Computer Simulation of Enhancement of Coerciviy in Nd-Fe-B/(Nd,Dy)-Fe-B Composite Magnets (2010)
  • 著者名/発表者名: Kohei Kawasaki, Takeshi Yanai, Masaki Nakano, Hirotoshi Fukunaga
  • 学会等名: In. Conf. AUMS
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] Dyレス(Nd,Dy)‐Fe‐Bコンポジット磁石の磁気特性の計算機シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 川崎康平・柳井武志・中野正基・福永博俊
  • 学会等名: 第63回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] DyコーティングによるNd-Fe-B磁石粉の保磁力の向上 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉元祐一・柳井武志・中野正基・福永博俊
  • 学会等名: 第63回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] Computer Simulation of the Magnetization Reversal Process in Nd-Fe-B Magnets Controlled by Magnetostatic Interaction (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirotoshi FUKUNAGA, Kazuo KIRINO, Kohei KAWASAKI, Takeshi YANAI, Masaki NAKANO
  • 学会等名: The 21st Workshop on Rare-Earth Permanent Magnets and Their Applications
  • 発表場所: Bled, Slovenia
  • 年月日: 20100800
• [学会発表] Computer Simulation of Magnetic Properties of Dy-less (Nd,Dy)-Fe-B Composite Magnets (2010)
  • 著者名/発表者名: Kohei Kawasaki, Takeshi Yanai, Masaki Nakano and Hirotoshi Fukunaga
  • 学会等名: The 11th JSST
  • 発表場所: Nagasaki
  • 年月日: 20100600
• [図書] レアアースの最新技術動向と資源戦略 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福永 博俊(町田憲一監修)
  • 総ページ数: 56-61
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://www.eee.nagasaki-u.ac.jp/~magnet/index.html