Establishment of a site-selective cobalt substitution method for high-performance ferrite magnets

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05002
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: WAKI Takeshi 京都大学, 工学研究科, 助教 (50463906)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: フェライト磁石 / 元素置換 / サイト選択性 / 磁気異方性 / M型フェライト

Outline of Final Research Achievements

This study investigates a site-selective Co substitution method for M-type ferrite to improve the magnetic anisotropy.
One is to examine the site selectivity by the size of nonmagnetic cationic sites. We found from DFT calculations that the smaller the size of the nonmagnetic cation site, the higher the directivity to the site where Co improves magnetic anisotropy; we also verified this experimentally.
The second is to examine the effect of additional substitutions of other transition metals in addition to Co and find that additional Mn substitution effectively improves magnetic anisotropy.

Free Research Field

無機固体化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

フェライト磁石の母材であるM型フェライトは、典型的な多席化合物で、元素置換を行った際にはその置換サイトにより発現する機能が異なる。工業的は、性能向上のために元素置換を網羅的に行い、好ましい性能を有するものが選択されているが、その機構については未解明のものが多い。本研究は元素置換が性能をどの様に変化させるのかを基礎的な立場から検討し、その機構を解明することで、さらに性能を向上させるための指針を提供している。