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2016 年度 実績報告書

Kerr効果顕微鏡を用いた動磁区観察によるネオジム磁石の磁化反転機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26420311
研究機関九州工業大学

研究代表者

竹澤 昌晃  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (20312671)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード磁区観察 / 磁区構造 / 磁気Kerr効果 / ハード磁性材料 / ネオジム磁石 / 減磁過程
研究実績の概要

平成28年度は、前年度までの知見を活かして磁区観察の観察視野を広げることで、ネオジム磁石の磁化反転機構についてより統計的に考察することを試みた。
このため、結晶配向度が比較的悪いネオジム磁石において、磁化反転が止まる結晶粒界と止まらない結晶粒界の頻度について、その結晶粒間の方位ずれとの関係を統計的に整理した。調べた結晶粒界は合計で約1000箇所である。その結果、結晶粒間の方位ずれが大きくなるのに伴って、磁化反転が止まる粒界の割合が増加することが分かった。さらに、この傾向はネオジム磁石のDy組成にかかわらず表われることが分かり、結晶配向の中でも結晶粒間の配向ずれがネオジム磁石の磁化反転、すなわち保磁力を決める要因の一つであることを明らかにできた。配向度が悪いネオジム磁石で保磁力が増大する現象自体はすでに既知であったが、この研究によりその原理を明らかにすることができた。すなわち粒間での配向ずれを意図的に制御する磁石の生産方法が確立できれば、重希土類フリーで高保磁力・高耐熱を実現できる可能性があり、ネオジム磁石の重要な設計指針の一つを明らかにできた。
また、磁化反転する結晶粒集団の大きさと保磁力の関係について、約100μmの大きさのネオジム磁石の磁粉を単独で磁区観察することで、その結晶粒集団の大きさについて統計的に考察した。その結果、磁化反転する結晶粒集団の大きさが大きく、かつその大きさのばらつきが大きい磁粉で、保磁力の低下および減磁曲線の角形性の低下が見られることが分かった。実際の磁石材料はこれら磁粉の集合体であり、このような磁化反転する結晶粒集団の肥大化や分散の増大が磁石材料の保磁力やエネルギー積の低下と強く相関していることを明らかにできた。この結果から、結晶粒界組織の均一化がネオジム磁石の保磁力、エネルギー積増大のための設計指針であることを明らかにした。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] The high squareness Sm-Co magnet having Hcb=10.6 kOe at 150°C2017

    • 著者名/発表者名
      H. Machida, T. Fujiwara, R. Kamada, Y. Morimoto, and M. Takezawa
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 ページ: #056223

    • DOI

      10.1063/1.4976334

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Nd-Fe-B 系焼結磁石における隣接粒子間方位差と磁化反転の関係2017

    • 著者名/発表者名
      槙 智仁, 打越 凌, 石井 倫太郎, 西内 武司, 竹澤 昌晃
    • 学会等名
      日本金属学会春期大会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-17
  • [学会発表] Nd-Fe-B系焼結磁石における高温中における圧縮応力による磁区構造変化2016

    • 著者名/発表者名
      福島 啓子, 竹澤 昌晃, 森本 祐治, 中野 善和, 松本 紀久
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 発表場所
      慶応大学
    • 年月日
      2016-12-11 – 2016-12-12
  • [学会発表] Nd-Fe-B異方性HDDR磁粉の磁区構造と減磁過程2016

    • 著者名/発表者名
      永石 知也, 竹澤 昌晃, 榛葉 和晃, 三嶋 千里, 御手洗 浩成
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 発表場所
      日本電気計器検定所(東京都港区)
    • 年月日
      2016-11-28
  • [学会発表] The High Squareness Sm-Co Magnet Having Hcb=10.6kOe at 150°C2016

    • 著者名/発表者名
      H. Machida, T. Fujiwara, R. Kamada, Y. Morimoto, and M. Takezawa
    • 学会等名
      61th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2016-10-31 – 2016-11-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic Domain Observation on Demagnetization of Nd-Fe-B Sintered Magnets under Compressive Stress and Elevated Temperatures2016

    • 著者名/発表者名
      M. Takezawa, K. Fukushima, Y. Morimoto, and Y. Nakano
    • 学会等名
      61th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2016-10-31 – 2016-11-04
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁区観察を用いたNd-Fe-B系焼結磁石の熱減磁解析2016

    • 著者名/発表者名
      池田 壮一郎, 森本 祐治, 竹澤 昌晃, 椛嶌 寿行
    • 学会等名
      平成28年 電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 年月日
      2016-09-06 – 2016-09-07
  • [学会発表] Nd-Fe-B系焼結磁石の圧縮応力による磁区構造変化2016

    • 著者名/発表者名
      竹澤 昌晃, 森本 祐治, 江島 潤, 中野 善和, 荒木 健
    • 学会等名
      平成28年 電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 年月日
      2016-09-06 – 2016-09-07
  • [学会発表] Influence of misorientation angle between easy-axes of adjacent grains on magnetic domain propagation in Nd-Fe-B sintered magnet2016

    • 著者名/発表者名
      T. Maki, R. Uchikoshi, R. Ishii, T. Nishiuchi, and M. Takezawa
    • 学会等名
      24th International Workshop on Rare-Earth and Future Permanent Magnets and their Applications
    • 発表場所
      Darmstadt, Germany
    • 年月日
      2016-08-28 – 2016-09-01
    • 国際学会
  • [学会発表] Nd-Fe-B系焼結磁石の配向度と磁区構造の関係2016

    • 著者名/発表者名
      打越 凌, 池田 尊穂, 竹澤 昌晃, 槙 智仁, 石井 倫太郎, 西内 武司, 松浦 裕
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 年月日
      2016-08-09 – 2016-08-10

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公開日: 2018-01-16  

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