Nd-Fe-Bアモルファス極細ワイヤ.極薄リボンの結晶化による異方性磁石粉末の開発

情報機器の広範な普及に伴い、小型モーターに使用されるボンド磁石の需要が急増している。ボンド磁石にはNd‐Fe‐B磁石粉末が使用されるが、これらの磁石粉末は磁化容易軸がランダム等方性磁石である。機器のダウンサイジングの要求に伴い、モーターの一層の小型化を実現するためには、異方性磁石粉末の開発が急務である。本研究ではアモルファス-結晶質転移に伴う応力エネルギーの緩和による異方性化を目的とするため、まず、スパッタリング法によりアモルファス薄膜を作製して、これを熱処理して異方性磁石が得られる条件を明らかにした。その結果、次の事項が明らかになった。結晶化により磁化容易軸の配向を得るためにはアモルファス相の組成の選択が重要である。2-14-1金属間化合物相に比較してNdとBを大幅に豊富にした極限られた組成範囲でのみ得られる。アモルファス状態で垂直異方性を有する薄膜が結晶化に伴い結晶方位の配向を示す。熱処理には非常に厳密な条件が要求され、結晶化温度で10分程度熱処理を行えばほぼ完全な垂直磁化膜が得られる。熱処理時間がこれより短くても長くても、結晶方位の配向は劣化する。このような手法で残留磁化11KG、保磁力2.5KOeのほぼ完全な垂直磁化膜を得た。スパッタ膜で得られた結果を適用すべく、アモルファス極細線、極薄帯の作製を試みた。その結果、希土類を含有する組成の水中急冷凝固は酸化が避け難いため、急冷媒体に油を使用しAr中で試料作製を行う必要がある。結晶方位の配向を得るためには、薄帯厚みを3μm程度に薄くする必要があることが判明した。

情報機器の広範な普及に伴い、小型モーターに使用されるボンド磁石の需要が急増している。ボンド磁石にはNd‐Fe‐B磁石粉末が使用されるが、これらの磁石粉末は磁化容易軸がランダム等方性磁石である。機器のダウンサイジングの要求に伴い、モーターの一層の小型化を実現するためには、異方性磁石粉末の開発が急務である。本研究ではアモルファス-結晶質転移に伴う応力エネルギーの緩和による異方性化を目的とするため、まず、スパッタリング法によりアモルファス薄膜を作製して、これを熱処理して異方性磁石が得られる条件を明らかにした。その結果、次の事項が明らかになった。結晶化により磁化容易軸の配向を得るためにはアモルファス相の組成の選択が重要である。2-14-1金属間化合物相に比較してNdとBを大幅に豊富にした極限られた組成範囲でのみ得られる。アモルファス状態で垂直異方性を有する薄膜が結晶化に伴い結晶方位の配向を示す。熱処理には非常に厳密な条件が要求され、結晶化温度で10分程度熱処理を行えばほぼ完全な垂直磁化膜が得られる。熱処理時間がこれより短くても長くても、結晶方位の配向は劣化する。このような手法で残留磁化11KG、保磁力2.5KOeのほぼ完全な垂直磁化膜を得た。スパッタ膜で得られた結果を適用すべく、アモルファス極細線、極薄帯の作製を試みた。その結果、希土類を含有する組成の水中急冷凝固は酸化が避け難いため、急冷媒体に油を使用しAr中で試料作製を行う必要がある。結晶方位の配向を得るためには、薄帯厚みを3μm程度に薄くする必要があることが判明した。