| 研究概要 |
、ヤーン・テラー遷移金属元素と磁性遷移金属元素から成る混合スピネル化合物において、擬スピノーダル分解を用いることにより、非磁性相と磁性相を数ナノメートルの大きさからなるチェッカーボード型ナノ構造を物質中に自己形成させ、ナノ構造中で磁性遷移金属イオンの一軸性配位を実現することにより、希少元素を含まない高保持力をもつ新規な磁石材料を創製することを目的とした。多結晶試料Co0.6-xCuxFe0.9Mn1.5O3を作成し、375℃でアニール処理を行うことにより微細構造の制御を行った。アニール時間は、0 H, 0.5 H, 10 H, 80 H, 340H, 730 H, 1000 H, 1500 Hである。得られた試料に対して粉末X線測定により結晶構造を評価し、透過型電子顕微鏡を用いて微細構造について調べた。また磁気特性については超伝導量子干渉素子装置を用いて調べ、ローレンツ電子顕微鏡で磁気的微細構造について調べた。以下、得られた研究成果を示す。
(1)Co1-xCuxFe0.9Mn1.5O4試料において、Cu置換量を増加させることにより、CB型ドメイン構造から正方晶構造による双晶構造へと変化することが見出された。(2)ローレンツ電子顕微鏡実験により、ナノスケールでの強磁性相と非磁性相の共存状態が形成れていることが分かった。(3)Co0.3Cu0.3Fe0.9Mn1.5O4試料を648Kで10時間および80時間熱処理を行うことで、ソフト磁性材料からハード磁性材料に変化し、保持力が大きくなることが見出された。(4)Co1-xCuxFe0.9Mn1.5O4試料において、x=0.0からx=0.6へとCu置換量を増加させることにより強磁性転移温度が600Kから450Kへと低下することが分かった。
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