2012 Fiscal Year Annual Research Report
新原理「交換結合磁石」の開発 －希土類フリー磁石を目指して－
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23656224
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
福永 博俊 長崎大学, 工学研究科, 教授 (10136533)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 正基 長崎大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20274623)
柳井 武志 長崎大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30404239)
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| Keywords | 磁性材料 / 保磁力 / 交換結合 / 反強磁性 / 希土類フリー |
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| Research Abstract |
１．マイクロマグネティクス理論に基づいた計算機シミュレーションにおいては，昨年度からのシミュレーションを継続すると共に，計算結果を整理し，硬磁性結晶表面に存在する反強磁性表面相の保磁力改善効果が，Ms・d（Ms:表面層の飽和磁化，d：表面層の厚さ）および磁化反転核形成による局所反磁界エネルギーの増加（反強磁性結合薄層の位置）で決まることを明らかにした。この計算結果は，印加磁界と平行な結晶面に反強磁性結合薄層を存在させることにより，硬磁性結晶の保磁力を効率よく改善できることを示している。また，保磁力改善効果は特定のMs・dの値（硬磁性結晶の交換長に依存する）で最も顕著になるので，硬磁性結晶の物性定数に合わせて，表面博層の厚さを制御する必要があることが明確になった。
２．硬磁性結晶表面に存在する反強磁性結合軟磁性薄層により保磁力改善が可能であることが確認できたので，昨年度からの研究を継続して粒界拡散により提案メカニズムの実現を試みた。具体的には，種々の3d遷移金属を非晶質Nd-Fe-B磁粉にコーティングし，結晶化と粒界拡散を同時に起こし，粒界に拡散した遷移金属による保磁力の増減を評価した。遷移金属としては，Cu，Ni, Fe, Cr, Mn, V を検討したが，急冷薄帯で高保磁力の得られている V，反強磁性的結合が期待され速い拡散速度が期待されるV-Fe, V-Ni，V-Cu，昨年度の研究で高保磁力得られたNd-Cu系について詳細な検討を行った。しかしながら，Nd-Cuを除いて，保磁力を増加させる元素を発見するには至らなかった。
Nd-Cuについては，その拡散により保磁力の増加が可能であったが，Nd-Cuとも単独では強磁性にならない元素であることから，今回提案したメカニズムによる保磁力改善ではないと考えている。
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