Magnetization Reversal Dynamics in Rare-Earth Permanent Magnets with Valence Fluctuations

价态波动的稀土永磁体的磁化反转动力学

• 批准号: 21K04625
• 负责人: 吉岡 匠哉
• 金额: $ 1.33万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04625/
• 关键词: 希土類永久磁石; 価数揺動; 磁化反転動力学

本研究課題では, 価数揺動を有する希土類遷移金属化合物における結晶場理論の枠組みを拡張し, 価数揺動が有限温度磁気異方性に与える影響を明らかにすることを目的とする. そのために, 第一原理計算によって, 希土類・遷移金属間化合物の電子状態を正確に求め, 磁化反転動力学を解析することで磁性材料としての性能を予測する.まず, 希土類遷移金属化合物（2-14-1系）における磁化曲線の精密な測定と計算模型の検証を行なった. その結果, 磁化が困難軸方向に向けられたときに希土類サイトの磁気モーメントの大きさが減少することを明らかにした. このモーメントが減少する割合は局所的な磁気異方性と相関があることを明らかにした. これらの結果は, 第一原理計算に基づく計算とコンシステントであることを確認した. この成果は国際雑誌J. Magn. Magn. Mater.で公開された. 次に, SmFe12に対する添加置換効果について調べた. その結果, Smにおけるf電子が局在した状態を仮定したモデルによって, 実験で観測されるfirst order magnetiation processを再現することを明らかにした. この成果は国際雑誌Phys. Rev. Bで公開された. 以上の結果から, 我々が調べた範囲内では, 局在したf電子状態を仮定すると平衡状態における磁気特性を再現することが確認された. 最後に, これらの結果をもとに Nd2Fe14BとSmFe12における結晶粒を想定した真空表面をもつ局在スピンモデルを構築し, 磁化反転動力学を調べた. その結果, どちらの系においても保磁力が20%から30%程度低下することを明らかにした. この成果は国際雑誌Science and Technology of Advanced Materialsで公開された.

This research topic is to explore the effects of numerical motion on magnetic anisotropy at finite temperature on the formation of crystalline field theory for rare earth mobile metal compounds. First principles calculations, accurate determination of electronic states of rare earth and mobile intermetallic compounds, analysis of magnetization reversal dynamics, and prediction of magnetic properties. Accurate determination of magnetization curves and verification of computational models for rare earth migrating metal compounds (2-14-1 system). As a result, the magnetization direction of the hard axis is different from that of the hard axis. The magnetic anisotropy of the magnetic field is related to the magnetic field. The first principle of calculation This achievement is contrary to international aspirations J. Magn. Magn. Mater.. Second, SmFe12 is added to the substitution effect. As a result, the first order magnetization process is reproduced. Phys. Rev. B. As a result, we can confirm the magnetic properties in the electronic state and equilibrium state. Finally, as a result of this process, Nd2Fe14B and SmFe12 crystals were formed on the vacuum surface, and the magnetization reversal dynamics were tuned. As a result, the percentage of the population in the United States was 20%, 30%, and 30%, respectively. Science and Technology of Advanced Materials.

项目成果

Ab-Initio Study on Magnetic Anisotropy of Disordered SmFe12, SmFe10, and SmFe7 systems

无序 SmFe12、SmFe10 和 SmFe7 体系磁各向异性的从头算研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Takuya Yoshioka;Shogo Yamashita;Hiroki Tsuchiura;Satoshi Hirosawa
• 通讯作者: Satoshi Hirosawa

Institute of Physics of ASCR(チェコ)

ASCR物理研究所（捷克）

Danube University Kermis(オーストリア)

多瑙河大学凯米斯（奥地利）

Rare-earth moment reduction and local magnetic anisotropy in Pr2Fe14B and Tm2Fe14B

Pr2Fe14B 和 Tm2Fe14B 中稀土磁矩的降低和局部磁各向异性

• DOI: 10.1016/j.jmmm.2021.168684
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Magnetism and Magnetic Materials
• 影响因子: 2.7
• 作者: Sato Hiroto;Yoshioka Takuya;Tsuchiura Hiroki;Mizuno Yoshiyuki;Koike Kunihiro;Takahashi Kohki;Kato Hiroaki
• 通讯作者: Kato Hiroaki