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2014 年度 実績報告書

L10-Ni(Mn,Zn)合金における反強磁性相+常磁性相の新規磁気相分離の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25630261
研究機関東北大学

研究代表者

大沼 郁雄  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20250714)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード状態図 / 相平衡 / 反強磁性合金 / 相分離 / 規則不規則変態
研究実績の概要

Fe基やCo基などの強磁性合金のキュリー点(TC)に沿って現れる強磁性相と常磁性相との相分離と同様に,反強磁性合金のネール点(TN)に沿って反強磁性相と常磁性相との相分離が現れることが,平成26年度の本研究成果により示唆された.実験に供した合金系は金属間化合物のNiMn(L10)相のMnをZnに置換したNiMn-NiZn擬2元系であり,NiMn相のTN(750℃)がZn濃度の増加に伴い急激に低下するため,TNを挟んで反強磁性に起因する自由エネルギーによりMnリッチの反強磁性相とZnリッチの常磁性相の2相に分離する結果が得られた.本年度は,種々のNiMn-NiZn擬2元系合金を作製し,L10規則構造と格子定数の測定,VSMおよびSQUIDによる磁気測定を行い,本合金系の反強磁性特性と,TNのZn濃度依存性を調査した.さらに,680℃および650℃におけるTN近傍の組成の合金を作製し,(強加工)熱処理を施し,反強磁性誘起相分離を調査した.
H26年度と同様の手法でNiMn-NiZn擬2元系合金を作製し,上述した実験に供した.
磁気測定の結果,TNが300℃以下となるZn濃度が27at.%以上の合金において,Curie-Weiss則に従った反強磁性合金の典型的な1/χ-T曲線が確認できた.TNが300℃以上の合金では試料の昇温に伴いL10の規則度が低下するために,明瞭な1/χ-T曲線が得られなかったものと考えられる.(強加工)熱処理した合金において,相分離が確認できた.その平衡組成幅は,拡散対法により決定した2相組成の幅よりも小さい結果が得られた.相分離近傍の組成では,拡散を誘起する熱力学因子Φが小さくなるため,拡散係数Dも小さくなり,拡散対試料が平衡に達するために要する時間が大きくなることが予測される.従って,合金法により決定した相分離の組成がより平衡濃度に近いのもと考えられる.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Experimental Investigation of Miscibility Gap between Antiferromagnetic and Paramagnetic Phases in the NiMn-NiZn Pseudo-Binary System2015

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ohnuma
    • 学会等名
      CALPHAD XLIV
    • 発表場所
      Loano, Italy
    • 年月日
      2015-05-31 – 2015-06-05
  • [学会発表] NiMn-NiZn擬二元系合金における反強磁性誘起相分離2014

    • 著者名/発表者名
      丹野 敦子, 大沼 郁雄
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学, 名古屋
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [学会発表] Experimental investigation of the anti-ferro-magnetically induced miscibility gap in the NiMn-NiZn pseudo-binary system2014

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Tanno, Ikuo Ohnuma
    • 学会等名
      TOFA2014
    • 発表場所
      Brno, Czech Republic
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-11

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公開日: 2016-06-01  

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