次世代高性能磁石開発を目指したナノコンポジット磁性粉体の新規製造法

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本研究では,従来の製造方法では開発できなかった,Sm-Fe-Co-N系磁性相(Sn_2Co_<17-x>FexN_y:硬磁性相)とCo-Fe合金(軟磁性相)からなるナノコンポジット磁石の開発を最終目標として,ナノコンポジット磁石調整に適していると考えられるマイクロエマルション法を用いて,ナノコンポジット磁石の中心成分であるSm_2Co_<17-x>FexN_y磁性粉の開発研究を行った。その結果,次の成果が得られた。1)マイクロエマルション法ではSm-Fe系磁性粉を調整することは困難であり,Alが共存する場合に限り,2-17構造のSm-Fe系磁性粉が得られた。この結果から,マイクロエマルション法で2-17構造のSm-Fe系磁性粉を得るためには,2-17構造となりやすい第三成分金属が必要であるという極めて重要な知見が得られた。2)1)の知見から,Sm-Fe系ではなく,本プロジェクトの目標物質であるSm-Co-Fe系磁性粉の調整を検討した。その結果,マイクロエマルション法によって,Sm_2Co_<17-x>Fex磁性粉を調整することに成功した。マイクロエマルション法のような液相法を用いて2-17型のSm-Co-Fe系磁性粉を調整した例はこれまでになく,磁性粉開発のブレークスルーとなりうる成果と言える。3)マイクロエマルション法によって調整したSm_2Co_<17-x>Fex磁性粉は,従来法で調整する場合よりも小さい結晶子径を有していた。しかし,Smが完全に合金化されていないことも判明し,磁気性能を向上させるまでには至らなかった。また,Sm_2Co_<17-x>Fex磁性粉を窒化することによって,本研究の目的物質であるSm_2Co_<17-x>FexN_2磁性粉を調整することにも成功した。