磁歪の小さな鉄基合金単結晶の逆磁歪効果の発現機構解明と巨大逆磁歪材料の創製

低磁致伸缩铁基合金单晶反磁致伸缩效应机理的阐明及巨反磁致伸缩材料的制备

• 批准号: 20H02424
• 负责人: 藤枝 俊
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02424/
• 关键词: 磁性・電子・情報材料; 逆磁歪効果; 振動発電; 磁歪

磁性体に応力を印加すると磁気的性質が変化する現象は逆磁歪効果と呼ばれ、それを利用した振動発電は身の回りの振動から無線送信が可能な電力を高効率に発電できるため、革新的なエネルギーハーベスティング技術としてIoTデバイス用の小型電源としての応用が期待されている。本研究では、比較的小さな磁歪定数のFe-Si合金単結晶の逆磁歪効果の発現機構を明らかにすることにより、新材料の設計指針を得ることを目的とする。昨年度の研究で、同一試料の応力中磁歪測定および磁場中引張り試験の両方を同一セッティングで測定できる独自のシステムを構築した。本年度は、さらに応力印加状態での磁化測定も出来るように本システムを改良し、それを用いて比較的大きな磁歪定数のFe-Co合金の逆磁歪効果に及ぼす熱処理の影響を調べた。具体的には、まず、熱処理前後の試験片の磁場―磁化曲線に及ぼす応力の影響を調べた。その結果、熱処理前と比較して、熱処理後の磁場―磁化曲線は低磁場で飽和した。また、引張り応力を印加すると、どちらの試験片でも磁場―磁化曲線の立ち上がりは急峻になった。応力印加後の磁束密度から応力印加前の値を差し引いて磁束密度変化を見積もった結果、熱処理により磁束密度変化の応力感受率が向上することが明らかになった。さらに、歪み―磁場曲線に及ぼす引張り応力印加の影響および応力―歪み曲線に及ぼす磁場印加の影響も調べた結果、それらから見積もった無印加磁場における歪みに及ぼす磁歪の寄与の応力依存性が磁束密度変化の応力感受率と密接に関連することが明らかになった。

Magnetic body に 応 force を Inca す る と properties of magnetic 気 が variations change す は inverse magnetic slanting る phenomenon unseen fruit と shout ば れ, そ れ を using し た 発 electric は body vibration の back り の vibration か ら wireless messenger が may な power を high working rate に 発 electric で き る た め, innovative な エ ネ ル ギ ー ハ ー ベ ス テ ィ ン グ technology と し て IoT デ バ イ ス with small power と の し て の 応 use Youdaoplaceholder0 expecting されて る る. This study で は, comparison of small さ な magnetic slanting destiny の Fe - Si alloy 単 の inverse magnetic slanting unseen fruit の 発 institutions now を Ming ら か に す る こ と に よ り, design new materials の pointer を る こ と を purpose と す る. Yesterday annual で の study, the same sample の 応 force determination of magnetic slanting お よ び magnetic field, the り test の struck を same セ ッ テ ィ ン グ で determination で き る の alone シ ス テ ム を build し た. This year は, さ ら に 応 force the Inca state で の magnetization measurement も out る よ う に this シ ス テ ム を improved し, そ れ を with い て compare big き な magnetic slanting destiny の Fe - Co alloy の inverse magnetic slanting unseen fruit に and ぼ す hot 処 Richard の influence を adjustable べ た. The specific に に, まず, magnetic field-magnetization curves of the <s:1> test piece <e:1> before and after thermal treatment に and the influence of ぼす応 force <e:1> on the を adjustment べた. Youdaoplaceholder0 そ result, と comparison before thermal treatment て, after thermal treatment <s:1> magnetic field - magnetization curve そ low magnetic field で saturation た た. ま た, extension and り 応 force を Inca す る と, ど ち ら の test piece で も magnetic field - magnetization curve の stand on ち が り は urgent topped に な っ た. 応 force after the Inca の magnetic density beam か ら 応 force on former Inca の numerical を poor し lead い て magnetic toe density variations and を see product も っ た results, hot 処 に よ り magnetic toe density variations and の 応 force susceptibility が upward す る こ と が Ming ら か に な っ た. さ ら に, slanting curve に み - magnetic field and ぼ す extension and り 応 influence Inca の お よ び 応 force - crooked に み curve and ぼ す field Inca の affect も adjustable べ た results, そ れ ら か ら see product も っ た no Inca magnetic に お け る slanting み に and ぼ す magnetic slanting の send の 応 force dependence が magnetic toe density variations and の 応 force susceptibility と contact に masato even す る こ と が Ming ら か に な っ た .

项目成果

Fe-Co合金の応力-ひずみ特性に及ぼす逆磁歪効果の影響

逆磁致伸缩效应对Fe-Co合金应力应变性能的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 門田優哉;藤枝 俊;清野智史;中川 貴;山本孝夫
• 通讯作者: 山本孝夫

環境発電ハンドブック 第2版

能量收集手册第二版

• 发表时间: 2021
• 作者: 藤枝俊;鈴木茂
• 通讯作者: 鈴木茂

交差相関効果の制御による磁気機能性材料の開発 ―逆磁歪効果の振動発電への応用―

通过控制互相关效应开发磁功能材料 - 逆磁致伸缩效应在振动发电中的应用 -

• 发表时间: 2021
• 作者: Haruka Uemura;Kosei Takeda;Kyosuke Kishida;Haruyuki Inui;藤枝 俊
• 通讯作者: 藤枝 俊

方向性電磁鋼板のユニモルフU字型振動発電デバイスへの応用

取向电工钢板在单压电晶片U型振动发电装置中的应用

• 发表时间: 2021
• 作者: 岡田 拓;藤枝 俊;枦修一郎;石山和志;鈴木 茂;清野智史;中川 貴;山本孝夫
• 通讯作者: 山本孝夫

Fe-Co基合金の磁気特性および磁歪特性に及ぼす引張り応力印加の影響

拉应力对 Fe-Co 基合金磁性能和磁致伸缩性能的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 井上森平;岡田拓;藤枝 俊;長内史也;枦修一郎;石山和志;清野智史;中川 貴;山本孝夫
• 通讯作者: 山本孝夫