PLD法によるNdFeB厚膜磁石の低温プロセス作製と医療用マイクロマシンへの応用

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本研究は、レーザアブレーション法を用いたNd-Fe-B系磁石厚膜の作製において、例えば「プラズマ」のような熱エネルギー以外のエネルギーを利用した「低温プロセス」による試料の作製を、検討した。本研究を進めるに当たり、具体的には以下の2点を主に考慮した。(1)酸素含有量・チェンバ内壁からのガス流失を極力抑制し、活性の高いNd元素の酸化を抑制するため、「200mm径の小型チェンバ」を設計作製するとともに、「超高純度のArガス雰囲気中」でプラズマを誘起し、そのプラズマ内をNd-Fe-B系磁石膜の構成粒子を通過させることにより、低温プロセスでのNd-Fe-B系磁石膜の結晶化ならびに磁気特性の向上について検討した。(2)更に上述したNd-Fe-B厚膜磁石の「磁気特性」・「微細構造」などを以下の装置を用い評価・観察した。@磁気特性の評価(本研究室既存:VSM装置)@結晶構造の測定(本学既存:X線回折装置)@微細構造の観察(本学既存:SEM,TEM)@組成分析(本学既存:ESCA,他機関:ICP)現在のところ、プラズマを利用した上記の作製において、優れた硬磁気特性の発現には至っていない。この原因として、ターゲットから飛び出した原子・イオンなどの粒子が、光励起とともに熱的にも励起されており、チェンバ内の微量な酸素原子と容易に結びつく(酸化する)ためと考えられる。しかしながら、その一方で、一部の手法において、熱処理を施すことなく結晶化する試料も観測され、今後、基板上への成膜室と低温プロセスを実現する部屋の分割化などを鑑みて、本研究の更なる発展を試みる予定である。