| 研究課題/領域番号 |
26820281
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
三井 好古 鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (90649782)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 強磁場 / マンガン系強磁性体 / ハード磁性材料 / 焼結 / 相変態 |
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| 研究実績の概要 |
課題であるMn基強磁性体の磁場中熱処理効果について、その起源解明を目指し、課題遂行を行っている。
MnとBiからMnBiへの反応焼結が磁場で促進し、かつ合成された相が結晶配向する磁場中熱処理効果を理解するために、熱処理時間の異なる試料を作製し、磁気特性を評価することで磁場効果について考察した。磁場中熱処理は東北大金研強磁場センターの15T及び10T無冷媒超伝導マグネット及び磁場中熱処理炉、磁気特性の評価は振動試料型磁力計を使用した。今回、反応に対する磁場効果の大きさは、それぞれの条件で作製した試料の1.2Tにおける磁化の比によって比較した。その結果、合成量の比は熱処理時間の増加と共に減少する傾向となった。そのため、反応に対する磁場効果は、反応初期段階で顕著に現れることが明らかになった。さらに、結晶配向度を反映するバルク試料の異方性磁界は、熱処理時間の増加とともに上昇した。そのため、結晶配向度は熱処理時間の増加と共に向上することがわかった。現在、MnとBiの拡散に対する磁場効果を明らかにするために、薄膜試料の磁場中熱処理を行っている。
次に、Mn-Al合金の磁場中熱処理効果に着手した。Mn-Al系において磁石となるτ相は、準安定相である。τ相は1100℃から急冷することによって得られるhcp構造を有するε相を熱処理することで得られる。これまでに、高周波溶解したMn-Al磁石を成型、熱処理し、ε相を作製した。27年度は、磁場中熱処理を行い、τ相晶出に対する磁場効果を明らかにする予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は、MnBiの磁場中熱処理効果の起源について理解するため、種々の熱処理時間で作製した試料の特性から磁場効果について考察した。
その結果、磁化というマクロな観点から反応焼結過程に対する磁場効果について検討した。相変化過程に対する磁場効果の理解に対し、定性的な指針を得ることができた。さらに、微視的な理解を得るために、拡散に対する磁場効果の評価を現在行っている。具体的には、Biペレット上に成膜されたMnの磁場中熱処理を開始した。現在、熱処理後の試料について、組織観察及び組成分析を行い、拡散、相変化への磁場の影響を評価する。
H27年度以降に予定していたMn-Alの磁場中熱処理の準備を行った。熱処理後のバルク体のX線回折測定を行い、ε相が得られていることを確認した。次年度以降遂行予定であるMn-Alの磁場中熱処理を滞り無く行うことが可能である。
以上の理由から、課題はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在、Biペレット上に成膜したMnの薄膜試料について磁場中熱処理を行い、得られた試料について電子線マイクロアナライザによる組成分析を行っている。この結果から、BiとMnの拡散、及びBiとMnからMnBiへの相変化に対する磁場効果を評価する予定である。
そして、原料粉末の粒径の異なるペレットをそれぞれ作製し、磁化、保磁力及び結晶配向性を評価することで、磁場、温度、熱処理時間について最適化する予定である。
さらに、次年度は、Mn-Al試料についての磁場中熱処理を開始し、急冷によって得られたε相から磁石と成るτ相への相変化への磁場効果を明らかにし、磁化の向上を目指す。
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