パノスコピック形態制御された希土類系物質の電磁物性とその高次機能設計

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1.希土類物性予測・解明・設計a)Nd_2Fe_14Bとα-Fe界面での交換相互作用の強度を,局所密度汎関数法に基づく電子状態の第一原理計算から計算し,界面の方位により交換相互作用の強度に差があることを見いだした。b)高濃度近藤化合物であるCeAu_2Si_2について,電気抵抗の温度変化を高圧下で評価した。電気抵抗は反強磁性転移点でピークを示し,ピーク値は圧力の増加と共に増加した。また,メタ磁性転移磁界は圧力と共に上昇した。c)RE添加したBi系熱電酸化物や希土類系高温超伝導について磁気異方性を評価し,磁化容易軸の方向については,REの4f電子のStevens因子で理解できることがわかった。同じ符号のStevens因子でも磁気異方性に与える影響は,REの種類によって大きく異なり,重希土類ほど磁気異方性増強効果が大きいことが見いだされた。d)Agについて,Y123溶融凝固バルク超伝導母相への効果を調べ,臨界温度がc軸成長が進むほど低下することから,Ag固溶度が成長とともに増加することがわかった。これに伴って,酸素アニール温度とTcの関係も変化した。格子定数の変化などからAgは1価で2配位として一次元鎖部に入る可能性が示唆され,キャリア注入の役割を果たす酸素イオンの導入を阻害していることが原因であると結論した。2.新・高機能の発現e)添加元素とパルス熱処理を組み合わせることにより,厚膜磁石の保磁力を著しく改善できることが見いだされた。これを利用することにより,(BH)_<max>が180kJ/m^3を超える異方性厚膜磁石を高速成膜することに成功した。また,超多周期積層型交換スプリング磁石については,軟磁性相としてα-Feを使用することにより,90kJ/m^3程度の(BH)_<max>を有する等方性交換厚膜磁石を得た。f)強磁場プロセッシングによるNd-Fe-B系焼結磁石の保磁力改善の機構,改善条件を明確にするために,Dy量,プロセッシング中の印加磁界強度等を変化させて改善効果を評価した。改善効果は印加磁場に比例して増加した。また,Dy増加と共に飛躍的に顕著となった。これらの結果は,粒界相粒子の磁場配向モデルで説明可能である。