ネオジム-鉄基バルク非晶質合金作製、ナノ結晶化変態と硬質磁性

钕铁基大块非晶合金的制备、纳米晶转变及硬磁

• 批准号: 11750635
• 负责人: 竹内 章
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750635/
• 关键词: 非晶質合金; ネオジム-鉄基合金; バルク非晶質合金; ナノ結晶; 硬質磁性; 臨界冷却速度; 混合エンタルピー; ミスマッチエントロピー

本年度は、ネオジム-鉄-シリコン合金に対してバルク試料の作製を試みるとともに、ナノ結晶化組織形成と硬質磁性発現機構の解明を試みた。その結果、ネオジム-鉄二元系合金に対するシリコンの添加が非晶質形成能を向上させること、試料厚さ80μmまでのネオジム-鉄-シリコン非晶質合金が液体急冷法により作製できること、またこの非晶質合金が室温で優れた磁気的性質を示すことがわかった。試料厚さの増大もしくは得られた非晶質薄帯に適切な熱処理を加えることにより、硬質磁性を改善させることができる。ネオジム-鉄-シリコン非晶質合金の硬質磁性は、非晶質母相中の強磁性クラスターの存在に起因して発現することを明らかにした。非晶質母相中に組成が異なるネオジム-ネオジム、ネオジム-鉄、ネオジム-鉄-シリコン磁気クラスターが存在し、これらの大きな磁気異方性を有するクラスターがそれぞれ磁気結合することにより硬質磁性が発現することが明らかになった。また、本研究では、代表的な金属ガラスの臨界冷却速度を算出する方法を考案し提唱し、これまでに知られている代表的な非晶質合金および金属ガラスに対して算出した。さらに、非晶質合金のデータベースを基として、非晶質合金のもつ混合熱および原子サイズ差を混合エンタルピー、ミスマッチエントロピーとして、合金組成の関数として算出した。これらの結果は、今後、バルク非晶質合金を作製する際の指針となるべき基礎的結果を含んでおり、今後、計算機科学を基礎としたバルク非晶質合金の開発の契機となると考えられる。

This year, the production of Fe-Si alloy samples was tested, and the crystallization structure formation and hard magnetic mechanism were tested. The results show that the amorphous alloy can be formed by the addition of the amorphous alloy to the Fe-Fe binary alloy with a sample thickness of 80μm. The amorphous alloy can be prepared by the liquid quenching method. The amorphous alloy has excellent magnetic properties at room temperature. The thickness of the sample is increased, and the amorphous thin film is properly heat treated. The reason for the existence of ferromagnetic particles in amorphous matrix and hard magnetic matrix of Fe-Si amorphous alloys is now clear. In amorphous parent phase, there are different compositions, such as organic phase, organic phase, iron phase, organic phase, iron phase, iron In this study, the method for calculating the critical cooling rate of amorphous alloys and metals was studied. In addition, amorphous alloy's temperature and atomic temperature difference are calculated according to the alloy composition. The results of this study include the future of computer science and the opportunities for the development of amorphous alloys.

项目成果

A.Takeuchi: "Quantitative Evaluation of Critical Cooling Rate for Metallic Glasses"Mater.Sci.Eng.. 304-306. 446-451 (2001)

A.Takeuchi：“金属玻璃临界冷却速率的定量评估”Mater.Sci.Eng. 304-306。

H.Chiriac: "Structural and magnetic behavior of the Rapidly Quenched Nd-Fe-Si Alloy"Proceeding of ISMANAM'99. (発表予定). (2000)

H. Chiriac：“快速淬火 Nd-Fe-Si 合金的结构和磁性行为”ISMANAM99 论文集（即将发表）。

A.Takeuchi: "Calculations of Mixing Enthalpy and Mismatch Entropy for Temary Amorphous Alloys"Mater.Trans.,JIM. 41・11. 1372-1378 (2000)

A.Takeuchi：“三元非晶合金的混合熵和失配熵的计算”Mater.Trans.，JIM 41・11（2000）。

H.Chiriac: "Structural and Magnetic Behavior of the Rapidly Quenched Nd-Fe-Si Alloys"Mater.Sci.Forum. 343-346. 91-96 (2000)

H.Chiriac：“快速淬火 Nd-Fe-Si 合金的结构和磁性行为”Mater.Sci.Forum。

A.Takeuchi: "Quantitative Evaluation of Critical Cooling Rate for Metallic Glasses"Mater. Sci. Eng.. (発表予定). (2000)

A.Takeuchi：“金属玻璃临界冷却速率的定量评估”，Mater.（​​即将出版）。