高性能ナノコンポジット希土類永久磁石薄膜の開発

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当研究課題では、希土類永久磁石や希土類・遷移金属・貴金属元素を含む強磁性体のナノ構造を制御することによって、高性能ナノコンポジット強磁性薄膜の実現を目標に研究開発を行った。より具体的には、第一候補としてPr-Fe-B/Fe系ナノコンポジット薄膜を選択し、そのナノ構造を制御することによって磁気異方性を高め、目標の達成を目指すこととした。また、永久磁石を薄膜化することによってナノ構造を制御しやすくし、そしてそのナノ構造を制御することによって希土類ナノコンポジット永久磁石の持つ潜在的能力を最大限に高めることを目指し、部材の究極の性能を引き出すためのナノ構造機能相関を明らかにするという新しい手法を試みた。平成20年度は、当研究課題にて開発した技術を用いて成膜したPr-Fe-B/Fe系ナノコンポジット薄膜の特性、特に磁気異方性が、その成膜中の基板温度によって変化する薄膜のナノ構造と相関を持っていること、またそのナノ構造と相関を持つがゆえに制御可能であることを明らかにした。また、FePt系ナノ構造化薄膜については、その規則化温度の低減がCrやCuの超薄膜の導入によって達成されることを明らかにした。平成21年度は、Pr-Fe-B及びPr-Co-B系薄膜のさらなる詳細なナノ構造制御を進めるとともに、その磁気光学効果の評価を行い、当該材料が紫外～青領域で大きな磁気光学効果を示す新しい強磁性体材料となることを明らかにした。また、当研究課題で作製したFePt系ナノ構造化薄膜の磁化の温度依存性を詳細に調べることにより、この材料が、高い温度領域において、磁化の温度依存性が小さい優れた磁性材料となることも明らかにした。