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微小重力環境を利用する超磁歪材の組織・結晶方位制御と磁歪特性

微重力环境下超磁致伸缩材料的微观结构/晶体取向控制和磁致伸缩性能

基本信息

批准号：
17042025
负责人：
奥谷猛
金额：
$ 2.05万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

Tb_<0.3>Dy_<0.7>Fe_2はTbFe_2、SmFe_2と比べ、結晶磁気異方性が小さく、弱い外部磁場でも変位を示し、外部磁場に対する応答性が良い実用製の高い超磁歪材である。Tb_<0.3>Dy_<0.7>Fe_2の変形は易磁化軸である[111]方向への変位が最も大きく、高性能超磁歪材を合成するには結晶方位が[111]方向に並んだよりおおきい結晶を持つ組織と結晶方位を制御することが必要であると考えられている。従来のブリッジマン法や帯域溶融法などの単結晶育成法では[112]方向に双晶が成長し、[111]方向に成長した超磁歪材が得られていない。しかしながら、TbFe_2の易磁化軸は[111]、DyFe_2は[100]で、Tb_<0.3>Dy_<0.7>Fe_2は混晶であるので、易磁化軸が[111]とは考えにくい。本年度は微小な力の効果が大きい微小重力環境下での磁場中一方向凝固により高性能Tb_<0.3>Dy_<0.7>Fe_2の合成を行い、結晶構造・組織との関係について検討した。その結果、1)微小重力下での0.3TbFe_2-0.7DyFe_2の一方向凝固の結果、凝固物の組織は板状あるいはセル構造を持ち、冷却方向に沿ってほぼ配向していた。2)冷却及び磁束に沿った方向に<110>と<111>が微小重力下0〜低磁束中で凝固した試料中にほぼ観察された。常重力下では試料中に配向は観察されなかった。冷却及び磁束方向に沿って<311>配向が微小重力下高磁束中で見られた。常重力下0T中での凝固では配向は見られなかったが、磁束密度が大きくなるほど冷却及び磁束方向に沿った<110>と<111>配向を示した。特に、常重力下0.04Tでの凝固物の場合、冷却及び磁束方向に明確な<110>配向を示した。3)冷却及び磁束方向に垂直な面に<110>及び<111>ピークが増加するほどλ_<//>が大きくなった。

Tb_<0.3>Dy_<0.7>Fe_2 is opposite to TbFe_2, SmFe_2 and SmFe_2. The crystal magnetic anisotropy is small, the external magnetic field is weak, and the external magnetic field is responsive. Tb_<0.3>Dy_<0.7>Fe_2 is a supermagnetic material with high performance and high magnetic properties. It has a crystal orientation of [111] direction and a crystal orientation of [111] direction. In the past, the crystal growth method, the zonal melting method, and the single crystal growth method have been used to grow double crystals in the [112] direction and supermagnetic materials in the [111] direction. TbFe2, DyFe2, Tb_Dy_Dy_Fe2, Tb_ Dy_Fe2, Tb_<0.3>Dy_ Dy_<0.7>Fe2, Tb_Dy_ This year, the effect of micro-force on one-direction solidification in magnetic field under micro-gravity environment, the synthesis of high-performance Tb_<0.3>Dy_<0.7>Fe_2, the relationship between crystal structure and microstructure were studied. The results are as follows: 1) The results of solidification of 0.3TbFe_2-0.7DyFe_2 in one direction under microgravity, the structure of the solidification is plate-like, the cooling direction is along the opposite direction. 2)Cooling and magnetic beam direction<110>: <111>0 ~ 1000 ℃Under normal gravity, the orientation of the sample is observed. The cooling and magnetic beam direction are aligned along the direction of the <311>high magnetic beam under microgravity. Under constant gravity, the solidification direction is opposite to that of the magnetic beam density, and the magnetic beam direction is <110>opposite to the cooling direction<111>. In particular, under normal gravity 0.04T solidification conditions, cooling and magnetic beam direction are clearly <110>aligned 3)Cooling and magnetic beam direction perpendicular to the <110>plane and increase <111>the λ_<//>