| 研究概要 |
高性能モーター用希土類永久磁石では,DyやTbなどの重希土類元素(HRE)を大量に消費するため,資源枯渇問題へと繋がる恐れが高い. よって,HREを極力使用せずに高い耐熱性を持つ高保磁力希土類焼結磁石の開発が急務である.本申請課題では高保磁力化の指導指針を獲得するために, HRE粒界拡散型Nd-Fe-B焼結磁石の粒界・界面と粒子サイズに着目し,薄膜プロセスを用いて単磁区サイズ以下の主相粒子とHREを含む粒界相との理想界面を持ったナノマグネットモデル膜を創成して保磁力メカニズムの解明を目指す. このために以下のモデル試料を作製し, その界面状態と保磁力の関係を系統的に調べた. 超高真空(UHV)スパッタ装置を用い, 高品位Nd_2Fe_<14>B粒子を作製するためにサファイア(c面)単結晶基板を導入した. この結果,Al_2O_3(0001)[2-1-10]//Mo(111)[1-10]のエピタキシャル方位関係を持つことが示されたが, Mo層とNd_2Fe_<14>B層の間にはエピ関係が示されなかった. しかし,高いc軸配向状態であることが明らかとなり, これに対応するように角形性の高い減磁曲線を持つ試料作製が可能であった. この試料へDy被覆し,様々な温度でポストアニールすることでDy/Nd_2Fe_<14>B界面状態を変化させた. その結果,室温でDy被覆した試料では保磁力の値は, 被覆前と変わらなかったが, アニール温度に依存して保磁力が増大し ,350℃でのアニールでわずかな保磁力増大現象を確認した. しかしながら, その保磁力増加量は,期待される値よりも低いものであった. さらに高温でのアニールによって保磁力が減少し, この際,DyFe相が析出することが明らかとなった. この結果から,今回,Dy被覆とポストアニールの組み合わせで作製した試料のモデル界面では, 高い保磁力を得ることが困難であることが明確となった. 一方,Nd被覆した試料については高い保磁力が得られていることから, Dy粒界拡散磁石の高い保磁力の原因としてNdの含まれている粒界相の形成が不可欠であることが示唆された.
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
H22年度の研究期間中において東北大震災が発生したため,研究計画が遅れた. しかしながら, H23年度実施期間中には, 当初計画していた手法よりも, 簡便な方法で界面状態を変化させる方法と条件を取り入れたことで, 遅れを取り戻すことが出来た.
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