希工類合金磁石中の永久磁化種と超高保磁力機構の研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63460033
• 研究機関: 慶応義塾大学
• 研究代表者: 宮島 英紀 慶応義塾大学, 理工学部, 助教授 (70166180)
• 研究分担者: 近角 聡信 慶応義塾大学, 理工学部, 客員教授 (10013450)
• キーワード: 永久磁石 / NdーFeーB磁石 / 磁化過程 / 保磁力 / 逆磁化発生 / 磁気ヒステリシス環線 / バルクハウゼン飛躍 / 永久磁化種

研究概要

昨年度末に納入となったMossbauer効果測定装置が完全に稼動した。急冷薄帯磁石の室温からヘリウム温度までの温度領域でMossbauer効果を測定している。又、前年の研究で発見した低温に於ける大バルクハウゼン飛躍について、アイルランドのダブリングル-プとフランスのCNRSグル-プが興味を示し、これらのグル-プと共同で研究を進めた。以上の結果を要約して述べる。
1.保磁力の角度依存性を詳細に測定した。磁化反転始点磁場H_1と終点磁場H_2の間にH_2=H_1+Ms/cosθの関係が成り立つことを実験的に明らかにし、これを定量的に説明した。従来考えられていたような複雑な角度依存性は低磁場実験で行ったためであり、本質的なものではない。また、この関係式から、小さな活性化領域(永久磁化種?)から熱的に励起されて逆磁化反転が起こることがわかった。
2.20K以下の低温における減磁過程で、大バルクハウゼン飛躍発見したが、この飛躍を「局所加熱模型」を提唱して説明した。即ち、磁壁幅の3乗程度の体積を持つ活性化領域をセンタ-にして逆磁化発生と磁壁移動が起こるため局所的に発熱する。Md磁石の熱拡散係数と磁壁移動速度から温度上昇領域を見積ると0.24μm程度で、温度は約20K上昇する。このため、逆磁化成長が加速されて一気に磁化が減少する。この反転のセンタ-が永久磁化種である。これらの結果を2件の論文として報告した。
3.急冷薄帯Nd磁石の磁化が高温で温度上昇と共に極大となる現象を見つけた。極大となる温度(Tp)は外部磁場の増加と共に低温側に移動する。これは、いわゆるホプキンソン効果に類似しているが、磁気余効の測定から緩和時間がTpで発散することが分かった。この奇妙な現象を解析している。また、急冷薄帯磁石中の永久磁化種を見つけるべく、低温でのMossbauer効果を測定している。

研究成果

• [文献書誌] Y.Oyani,H.Miyajima,S.Chikazumi,S.Hirosawa,and M.Sagawa: "Effect of Surface Conditions on Coercivities for Nd-Fe-B Magnets" Journal de Physics. 49ーC8. 641-642 (1988)
• [文献書誌] Y.Otani,H.Miyajima and S.Chikazumi: "Large Barkuhauzen Jumps Observed in Nd-Fe-B Sintered Magnets at Very Low temperatures" IEEE Trans.Magn.MAGー25. 3431-3433 (1989)
• [文献書誌] Y.Otani,H.Miyajima and S.Chikazumi: "Angular Dependence of Coercive Force for Sintered Nd-Fe-B Magnets at Various temperatures" Proceeding of International Workshop on Rare-Earth magnets and Their Applications. 10. 265-270 (1989)
• [文献書誌] H.Miyajima,Y.Otani,M.Kameda,H.Sakamoto and S.Chikazumi: "Thermal Remagnetization of Nd-Fe-B Melt-Spun Magnets at High Temperature" Proceeding of International Workshop on Rare-Earth magnets and Their Applications. 10. 237-244 (1989)
• [文献書誌] Y.Otani,J.M.D.Coey,B.Barbara,H.Miyajima and S.Chikazumi: "Anomaluos Demagnetization Process at Very Low temperature in Nd-Fe-B Magnets" Journal of Applied Physics. (1990)
• [文献書誌] Y.Otani,H.Miyajima,T.Kubodera,and S.Chikazumi: "Angular Dependence of Coercivity for Nd15Fe77B8 in the temperature Range from 4.2 to 300K" IEEE.Trans.Magn.MAG-. (1990)