ナノ結晶組織のマニュプレーションによる超軟磁性・超磁歪材料の創製

通过操纵纳米晶体结构创建超软磁和超磁致伸缩材料

• 批准号: 18656097
• 负责人: 福永 博俊
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656097/
• 关键词: 磁性; ナノ材料; 電気・電子材料; 複合材料・物性; 電子・電気材料

昨年度の研究において、材料を構成する結晶粒の磁化容易軸が等方的に分布したTerfenol-D[(Tb_<0.3>Dy_<0.7>)Fe_2]について、マイクロマグネティクス理論に基づく計算機シミュレーションにより、その結晶粒径と磁歪及び軟磁気特性を計算し、結晶粒径が限界値より小さくなると,軟磁性が著しく改善され、低磁界で大きな磁歪変化が生じることを明らかにした。この原因を明らかにするために、等方性磁歪を有する結晶からなる磁歪材料を仮定し、磁気ひずみエネルギーと磁歪定数、軟磁性の関係を解析的に検討した。この結果、以下の軟磁性発現のメカニズムが明らかになった。磁歪材料を構成する結晶粒ごとの磁化方向に分散が生じると磁歪エネルギーが増加する。このため、磁歪エネルギーの増加を抑制するため、各結晶粒の磁化方向が特定の方向に揃う効果が発生する。磁歪値の増加と共にこの効果が顕著になり、磁気異方性に打ち勝って各結晶粒の磁化が一方向に揃う。磁化方向が揃うことにより磁気異方性の平均化現象が生じ、結晶粒径の減少と同様に、超軟磁性が実現される。各結晶が異方的な磁歪特性を有する材料においても同様な現象が起こることを確認するために、Terfenol-Dの物性定数を仮定して、磁気異方性エネルギー及び磁歪エネルギーの大きさと軟磁性の関係を数値解析した。この結果、各結晶粒の磁歪特性が異方的な材料においても、磁歪エネルギーが磁気異方性エネルギーを上回る条件が達成されたときに、軟磁性の著しい改善が達成されることが確認された。上記の結果を実験的に確認するために、超急冷Fe-Ga薄帯について、熱処理条件を変化させて磁歪特性を調べて。その結果、λs=1000ppm、Hc=2kA/m が得られた。

Yesterday's annual の research に お い て, material を す る crystals の magnetization of easy axis が に distribution of the parties such as し た Terfenol - D [(Tb_ < 0.3 > Dy_ < 0.7 >) Fe_2] に つ い て, マ イ ク ロ マ グ ネ テ ィ ク ス theoretical base に づ く computer シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り, そ の crystalline grain size と magnetic slanting and び soft magnetic 気 computational し を, crystal grain size が limit numerical よ り small さ く な る と, soft magnetic が the し く improve さ れ, low magnetic で big き な magnetic slanting variations change が raw じ る こ と を Ming ら か に し た. こ の reason を Ming ら か に す る た め に, isotropic magnetic slanting を have す る crystallization か ら な る magnetic slanting materials を 仮 し, magnetic 気 ひ ず み エ ネ ル ギ ー と magnetic slanting destiny, soft magnetic の masato is を parsing に beg し 検 た. <s:1> results, the following soft magnetic properties are manifested in メカニズムが, ら, ら, になった. Magnetic slanting materials を constitute す る crystals ご と の magnetization direction に scattered が raw じ る と magnetic slanting エ ネ ル ギ ー が raised plus す る. こ の た め, magnetic slanting エ ネ ル ギ ー の raised を requirement by inhibiting す る た め, the crystal grain of の magnetization direction が の specific direction に Jian う unseen fruit が 発 raw す る. Magnetic slanting numerical の raised と requirement by the total に こ の unseen fruit が 顕 the に な り, magnetic 気 different sexual に winning ち っ て each crystal grain の が a magnetization direction に Jian う. Direction of magnetization が Jian う こ と に よ り magnetic 気 square difference の averageness phenomenon が じ, crystal grain size の reduce と with others に, super soft magnetic が be presently さ れ る. な magnetic slanting characteristics of each crystallization が different party を have す る material に お い て も with others な phenomenon since が こ る こ と を confirm す る た め に, Terfenol - D の destiny を 仮 set し て, magnetic 気 different sexual エ ネ ル ギ ー and び magnetic slanting エ ネ ル ギ ー の big き さ と soft magnetic の masato is を the numerical analytical し た. こ の results, the crystal grain of の magnetic slanting characteristics of が different な material に お い て も, magnetic slanting エ ネ ル ギ ー が magnetic 気 square difference エ ネ ル ギ ー を が る conditions reached last time さ れ た と き に, soft magnetic の し い improve が reached さ れ る こ と が confirm さ れ た. Written を の results be 験 に confirm す る た め に, super quench Fe - Ga thin 帯 に つ い て conditions, hot 処 を variations change さ せ て magnetic slanting features を adjustable べ て. Youdaoplaceholder0 そ the result, λs=1000ppm, Hc=2kA/m が gives られた.

项目成果

Improvement in soft magnetic properties using magnetostriction

利用磁致伸缩改善软磁性能

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Magn. Magn. Vol.316
• 作者: M. Nakano;H. Takeda;S. Sato;T. Yanai;F. Yamashita and H. Fukunaga;H. Fukunaga and T. Yamaguchi
• 通讯作者: H. Fukunaga and T. Yamaguchi

Fabrication of Fe-based ribbon with controlled permeability by Joule heating under tensile stress

• DOI: 10.1016/j.jmmm.2008.04.180
• 发表时间: 2008-10-01
• 期刊: JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS
• 影响因子: 2.7
• 作者: Yanai, T.;Takagi, K.;Fukunaga, H.
• 通讯作者: Fukunaga, H.

Critical phenomenon in soft magnetic properties of giant magnetostrictive materials: Computer simulation

• DOI: 10.1063/1.2176311
• 发表时间: 2006-04
• 期刊: Journal of Applied Physics
• 影响因子: 3.2
• 作者: H. Fukunaga;Takayuki Yamaguchi

Magnetic properties of Fe-based toroidal cores prepared by continuous Joule heating under tensile stress

拉应力下连续焦耳加热制备铁基环形磁芯的磁性能

• 发表时间: 2007
• 期刊: J.Appl.Phys. Vol.101
• 作者: T.Yanai;A.Shimada;K.Takagi;K.Takahashi;M.Nakano;and H.Fukunaga
• 通讯作者: and H.Fukunaga

Comparison of Magnetic Properties of Torioidal Cores Prepared by Different Types of Continuous Stress-Annealing

不同类型连续应力退火制备环形磁芯的磁性能比较

• 发表时间: 2007
• 作者: K.Takagi;A.Shimada;T.Yanai;K.Takahashi;M.Nakano;Y.Yoshizawa;H.Fukunaga
• 通讯作者: H.Fukunaga