• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

次世代鉄系酸化物磁石の開拓を目指したフェライト単結晶の育成と磁気異方性の評価

研究課題

研究課題/領域番号 25420710
研究機関京都大学

研究代表者

中村 裕之  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00202218)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードフェライト磁石 / 永久磁石 / 磁気異方性 / 単結晶 / フラックス法 / 核磁気共鳴 / メタ磁性
研究実績の概要

現在市販されている最高性能のフェライト磁石の母材は,六方晶フェライトMFe12O19のMをCa-Laとし(Ca系とよぶ)FeサイトをわずかにCoで置き換えた物質である.ただし,Ca系の相安定性や基礎物性の理解は,単結晶の研究が存在しないため,あまり進んでいなかった.2015年度は,Ca系の応用上の重要性を鑑み,その単結晶育成と基礎物性評価に注力した.なお,Ca系では純粋なCaFe12O19は安定でなく,CaサイトにLaを加えることでマグネトプランバイト型構造(M相)が安定化する.
Sr系の単結晶育成では,従来,Na2Oフラックス法が有効であったが,Ca系では同手法が有効ではなく,様々な試行錯誤の後,最終的には自己フラックス法で単結晶育成に成功した.まず最初に,Coを含まない(Ca-La)Fe12O19系を系統的に育成し,その組成分析からM相の安定領域を明らかにした.また,単結晶の磁化測定より,CaとLaがおよそ半々の組成の物質で困難軸方向の磁化にシャープなメタ磁性的ふるまい(磁化の急激な増大)が存在することを明らかにした.その起源を調べることを目的として,単結晶試料を用いた57Fe-NMR実験も行った.その結果,特定の結晶学的サイト(12kサイト)のFeの磁化容易軸が磁場によって不連続にスイッチする現象を新たに見出した.このことは12kサイトのFeの容易軸が不安定であり,エネルギーが極小となる複数の方向が存在することを示唆している.この事実はM型フェライトの磁性の特徴的なふるまいと深く関連すると考えられ,応用材の高性能化指針を得る上でも重要な知見である.なお,実用材の母材であるCo置換系でも単結晶の育成に成功し,基礎物性の評価を行った.
研究期間全体を通しては,単結晶育成技術が大幅に進歩し,様々な系に対応可能となった.その結果,従前とくらべて格段に高質の情報が入手可能となり,また,その情報によって高性能フェライト磁石開発が加速されると期待される.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (3件)

  • [国際共同研究] IPCMS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      IPCMS
  • [学会発表] M型フェライトのメタ磁性:NMR による研究2016

    • 著者名/発表者名
      高尾健太,宇治克俊,和氣剛,田畑吉計,中村裕之
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] 57Fe-NMRによるM型Caフェライトの研究2015

    • 著者名/発表者名
      高尾健太,宇治克俊,和氣剛,田畑吉計,中村裕之
    • 学会等名
      日本磁気学会第39回学術講演会
    • 発表場所
      名古屋大
    • 年月日
      2015-09-08 – 2015-09-11
  • [学会発表] La置換M型Caフェライトの単結晶合成と物性2015

    • 著者名/発表者名
      宇治克俊,和氣剛,田畑吉計,中村裕之
    • 学会等名
      日本磁気学会第39回学術講演会
    • 発表場所
      名古屋大
    • 年月日
      2015-09-08 – 2015-09-11

URL: 

公開日: 2017-01-06  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi