規則化と磁気変態の複合効果に起因する特異な相平衡の解析と機能性磁性材料への応用

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強磁性元素のFe, NiおよびCo基合金では,磁気変態や規則変態が相平衡に大きく影響する.さらに,規則相と不規則相では磁気特性が大きく異なり,原子配列の規則化が磁気特性に影響を及ぼすことが知られている.従って,規則化と磁気変態が同時に出現する場合には,それぞれの効果の相乗的な複合効果によって,相平衡は複雑な挙動をとることが予想される.本年度は規則化と磁気変態が弱め合う相互作用を示すFe-Rh2元系のBCC-A2/B2変態における相互作用効果を調査した。Fe-Rh2元系では,Fe-rich側状態図では,不規則BCC相のα-Feと不規則FCC相のγ-Feが平衡し,α-Fe+γ-Fe2相平衡がRh組成の増加に伴い低温にシフトするが,α-FeがB2相に規則化すると,BCC相が著しく安定化して,α-Fe⇒γ-Fe変態点が600℃から1400℃まで上昇する.また,B2規則化に伴いBCC相の磁気変態温度も低下する.定量的に評価した相互作用効果を熱力学モデルに導入して,Fe-Rh2元系の熱力学パラメータを評価し,計算状態図を作成した.さらに,Rhと同様に規則化と磁気変態が弱め合う相互作用を示すFe-Ti2元系,およびRh-Ti2元系の熱力学パラメータを評価して,Fe-Rh-Ti3元系の熱力学解析を行った.また,強磁性を示すCo基3元系合金において,FCC相が規則化したLl_2構造のγ'相を見出し,Al規則-Ll_2不規則変態が磁気変態におよぼす影響について検討中である.