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本研究はDyなどの重希土類元素(HRE)の使用を極力低減するための重要な技術であるDy粒界拡散型ネオジム(Nd-Fe-B)焼結磁石の保磁力発生機構の指導原理の獲得を最終目標とした．そのための手法として，薄膜プロセスによって保磁力を増大させるNd2Fe14B粒子と希土類(DyとNd)被覆層のモデル界面の形成を目指し，以下の3つのシリーズの薄膜を作製することで，その構造と磁気特性の関係について検討した．シリーズIでは，高真空スパッタ法を用い，1 μm厚のNd2Fe14B厚膜へ200 nmのDy層を被覆し，真空中アニールをすることにより，保磁力増加量ΔHc = 11 kOeを確認した．さらに，シリーズIIでは，チャンバー内残留酸素を低減した超高真空成膜装置によって，高c軸配向したNd2Fe14B微細粒子の成長に成功し，Dy層被覆とその場ポストアニールにより，ΔHc = 6 kOeを確認した．また，シリーズIIIではDyの置換とNd粒界相の両効果を検討するため，シリーズIIと同様に高品位Nd2Fe14B粒子を成長させ，この上へDy/Nd二重被覆層を形成しその場ポストアニールすることで，ΔHc = 17 kOeに至る大きな保磁力増大現象を実証した．以上の一連のモデル試料を用いた実験から，表面近傍のNdの一部がDyと置換したNd2Fe14B粒子が単磁区臨界寸法以下まで微細化され，これと接して界面を形成する非磁性Nd金属粒界相の存在によってNd2Fe14B微細粒子同士の磁気的交換相互作用が，抑制されたことで保磁力が増大したことが示唆された．このことから，Dy粒界拡散型Nd-Fe-B系永久磁石において保磁力を増大させるための主な条件は，第一に主相となるNd2Fe14B粒子サイズの微細化，第二に主相粒子表面近傍のNdのDy置換，第三としてNd金属からなる非磁性粒界相の存在である．
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