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ナノ構造制御による熱スピン変換複合バルク材料の創製

通过纳米结构控制创建热自旋转换复合块体材料

基本信息

批准号：
18J02115
负责人：
三浦飛鳥
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

異常エッチングスハウゼン効果(AEE)の原理解明および高い熱電変換性能を有する材料の探索を行うために、異なる組成・磁気特性を有する1-5系サマリウムコバルト磁石(SmCo5)に対して300 K～600 KにおけるAEEの系統的な温度依存性の測定を行った。AEEとは、強磁性金属において磁化および電流の両方に直交した方向に熱流が生じる現象である。近年、様々な材料系に対してAEEやその相反現象である異常ネルンスト効果の研究が行われており、我々は2019年にSmCo5系磁石が室温で大きなAEEを示すことを明らかにした[A. Miura, et al., Appl. Phys. Lett. 115, 222403 (2019).]。また、SmCo5系磁石は大きな残留磁化も有しているため、残留磁化を持たない軟磁性体とは異なり、AEEを発現させるために外部磁場を印加する必要がないという特長を有する。永久磁石を用いたAEEに基づく熱電変換は、永久磁石の大きな残留磁化が高温(SmCo5系磁石の場合は400℃程度)まで保持されるため幅広い温度域で無磁場下において使用可能である。室温におけるSmCo5系磁石のAEEは組成・磁気特性・微細構造に依存しないが、高温におけるAEEの組成・磁気特性依存性を明らかにすることは重要である。本研究では、300 K～600 KでのSmCo5および(SmGd)Co5におけるAEEを観測した。ともにAEEは温度に対して単調増加したが、SmCo5のAEEは(SmGd)Co5より大きな値を示した。また、磁化と横熱電効果の間のスケーリング則に従わないことを示した。一方で、AEEにおけるZTも温度に対して単調増加し、SmCo5においては500 K以上でZT > 0.001を示した。この値は大きな横熱電効果を示す磁性ホイスラー合金Co2MnGaよりも大きな値である。

Understanding of the principle of abnormal energy effect (AEE) and high thermoelectric conversion performance and exploration of materialsために, different なる composition and magnetic properties を有する1-5 series サマリウムコバルト magnet (SmCo5) に対して300 Measurement of temperature dependence of K～600 K AEE system. AEE is a magnet, a ferromagnetic metal is magnetized, and a current is generated in the direction of an orthogonal heat flow. In recent years, 様々なMaterial systemに対してAEEやそのopposite phenomenonであるAbnormalのネルンストeffectの行われており、I 々は2019にSmCo5 series magnetがroom temperatureで大きなAEEをshowすことを明らかにした[A. Miura, et al., Appl. Phys. Lett. 115, 222403 (2019).].また、SmCo5 based magnet は大きな Residual magnetization も有しているため、Residual magnetization を抟ないsoft magnetic materialとはdifferent なり, AEE を発appears させるためにExternal magnetic field をInca するNecessary がないというFeatures を有する. The permanent magnet is made of AEE based thermoelectric converter, the permanent magnet is large and the residual magnetization is high temperature (SmCo5 series magnet In the case of stone (approximately 400℃), it is possible to use it without a magnetic field in a wide temperature range. The composition, magnetic properties, and microstructure of room-temperature SmCo5-based magnets depend on AEE.が、High temperature におけるAEE の composition and magnetic properties dependence を明らかにすることはimportant である. In this study, SmCo5および(SmGd)Co5におけるAEE was measured at 300 K～600 K.ともにAEEはTemperatureに対して単嗗たが、SmCo5のAEEは(SmGd)Co5より大きな値をshowした.また, magnetization and horizontal thermoelectric effect のスケーリング之に従わないことをshowした. One party で, AEE におけるZT もtemperature に対して単嗗加し, SmCo5 においては 500 K or above でZT > 0.001 をshows した.このつは大きなlateral thermoelectric effect を Show すMagnetic ホイスラーAlloy Co2MnGa よりも大きな値である.

项目成果

期刊论文数量（21）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Enhanced anomalous Nernst effect in Ni/Pt superlattice

Ni/Pt 超晶格中增强的反常能斯特效应

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takeshi Seki;Yuya Sakuraba;Asuka Miura;Keisuke Masuda;Masahito Tsujikawa;Ken-ichi Uchida;Takahide Kubota;Yoshio Miura;Masafumi Shirai;and Koki Takanashi
通讯作者：
and Koki Takanashi

Observation of anomalous Ettingshausen effect and large transverse thermoelectric conductivity in permanent magnets