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パノスコピック形態制御による高次機能希土類系交換スプリング複合磁性薄膜の創製

利用全景形貌控制创建高功能稀土交换弹簧复合磁性薄膜

基本信息

批准号：
16080214
负责人：
福永博俊
金额：
$ 32.32万
依托单位：
Nagasaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

(A)PLD法を利用したNd-Fe-B系厚膜磁石においても,Zr,Nb,Gaの微量添加は,磁気特性の改善に有効である。さらに,添加物入りの厚膜をPA法で結晶化すれば,更なる特性改善が実現される。特にGaを添加した試料ではその効果が顕著であり,Nd_<2.6>Fe_<14>B+Ga_<0.5at.%>ターゲットから作作製した厚膜では,1700 kA/m程度の著しく高い保磁力が得られた。(B)化学量論組成であるNd_<2.0>Fe_<14>B組成のターゲットを用い作製した試料にPA法を施した際,Zr,Nb,Gaを各々添加することにより,無添加ターゲットを用い作製した試料に見られる保磁力の低下が抑制された。結果的にZr,Nbを添加した試料では,無添加の試料の(BH)_<max>値を上回る約70 kJ/m_3が得られた。(C)Gaの添加は,異方性厚膜磁石の特性改善にも有効であり,基板を加熱した状態で長時間成膜を行った際に起こる保磁力の減少と配向の低下を抑制することができた。これを利用して,保磁力=1160 kA/m,残留磁化=1.00T,(BH)_<max>=183 kJ/m_3の厚膜磁石を作製することができた。(D)超多周期積層型ナノコンポジット厚膜磁石の軟磁性層としてα-Feを用いることに成功した。これにより(BH)_<max>値が90 kJ/m_3を超える等方性厚膜磁石を作製することができた。(E)厚膜磁石に存在するドロップレット抑制するために,基板-ターゲット間を飛行するドロップレットを再アブレーションするための補助レーザを有する,PLD装置を開発した。開発装置の補助レーザの遅延時間を調整することにより,成膜速度の大幅な減少を伴うことなく,ドロップレット数を抑制することができた。さらに,成膜途中でアブレーションを中断しターゲットを冷却した場合にも,通常の成膜(1時間連続成膜)に比べてドロップレットの減少が認められた。

(A) Using PLD method to improve the magnetic properties of Nd-Fe-B thick film magnets by adding Zr, Nb,Ga in small amounts. In addition, the addition of additives into the thick film PA method crystallizes, and the improvement of characteristics is realized. Nd_<2.6>Fe_<14>B+Ga_(2-x)_2 +_2 +_3 +_2 +_2 +_3 +_2 +_2 +_3 +_2 +_2 +_3 +_2 +_2 +_3 +_2 +_2 +_3 +_2 +_3 +_2 +_2 +_3 +_2 +_3 +_2 +_2 +_3 +_2 +_3 +_3 +_2 +_3 +_2 +_3 +_3 +_2 +_3 <0.5at.%>+ (B)The chemical composition of Nd_<2.0>Fe_<14>B is determined by the method of PA. Zr,Nb and Ga are added to the sample. The results show that Zr and Nb are added to the samples, and the (BH)_value of the samples without Zr <max>and Nb addition is about 70 kJ/m_3. (C)Ga The addition of anisotropic thick-film magnets improves the characteristics of the substrate, reduces the magnetic field, and suppresses the alignment of the substrate during long-term film formation. For this reason, a thick film magnet with a magnetic field of 1160 kA/m, a residual magnetization of 1.00 T, and (BH)_<max>=183 kJ/m_3 was fabricated. (D)The soft magnetic layer of the super-multi-period multilayer magnet is successfully coated with α-Fe. (BH)_<max>value is 90 kJ/m_3. (E)PLD devices have been developed because of the suppression of the slider on the thick-film magnet and the re-insertion of the slider between the substrate and the base plate. The delay time of the development device is adjusted, and the film formation speed is greatly reduced. In addition, the film formation process is interrupted by cooling, and the film formation process is usually reduced compared with the film formation process.