磁性機能材料の強磁場中平衡状態の解明

阐明强磁场中磁性功能材料的平衡状态

• 批准号: 10J07258
• 负责人: 三井 好古
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J07258/
• 关键词: 強磁場; 平衡状態図; 磁場中熱処理; MnBi; Bi-Mn; 磁場効果; 状態図; 示差熱分析

本課題は、磁場中材料開発の効率化のため、磁性材料MnBiをモデル物質とし磁場中平衡状態を明らかにすることを目的としている。本年度は、磁場中状態図を利用した材料開発について検討を行った。これまで、Bi-Mn状態図について、磁場中示差熱分析による実験や、磁場中ギブスエネルギーを考慮し状態図の計算を行った。そして、Bi-Mn状態図におけるそれぞれの分解温度は、磁場に対して異なる振る舞いをすることを示した。そのことから、Bi-Mn系は、磁場によって状態図全体が変化することがわかった。Bi-Mn磁場中状態図から次のことを提案できる。1)Mn+液相からMnBiの合成MnBiからMn_<1.08>Bi+液相となる分解温度T_tは磁場によって大きく上昇し、45Tでは、Mn_<1.08>BiからMn+液相への包晶反応温度T_mにほぼ到達するほど大きな磁場効果が観測された。そこで、45T以上での磁場中状態図を計算した結果、49TではMnBiからMnと液相へ分解し、Mn_<1.08>Bi+液相の領域は消失することが予測された。MnBiは合成の熱処理温度が低いことや、Mnと液相から、Mn_<1.08>Bi相を経てMnBi相を合成するため、試料中に未反応のBiやMnを含んでしまう。49T中で熱処理を行うことで、試料中に含まれるBiやMnの量を低減できることや、合成の熱処理温度を上昇できることが示された。2)液相からMnBiの合成T_tが磁場によって大きく上昇するため、Bi-rich組成において、液相からMnBiとなる最大のMn組成が上昇する。液相中でMnBiをMn_<1.08>Biを経ずに磁場中成長させる場合、より多くのMnBi試料を合成することができる。以上のように、Bi-Mn磁場中状態図から、MnBiの試料合成の指針を得ることが出来た。また、これまでに得られた実験結果について、欧文誌への投稿を行った。

This topic は, magnetic field in material 発 の sharper rate change の た め, magnetic material MnBi を モ デ ル material と し magnetic field balance を Ming ら か に す る こ と を purpose と し て い る. This year, た and the state graph in the magnetic field を were developed using た た materials to discuss を. こ れ ま で, Bi - Mn 図 に つ い て, differential thermal analysis in magnetic field に よ る be 験 や, magnetic field ギ ブ ス エ ネ ル ギ ー を consider し state 図 の count を っ た. そ し て, Bi - Mn 図 に お け る そ れ ぞ れ の は decomposition temperature, magnetic field に し seaborne て different な る vibration る dance い を す る こ と を shown し た. Youdaoplaceholder0 によって と と ら ら, Bi-Mn series, magnetic field によって state graph total が variation する する とがわ った った った った った った った った った った った った った った った った った った った った った った った った った The state graph of the Bi-Mn magnetic field is とを ら times <s:1> とを とを proposal で る る. 1) Mn + liquid か ら MnBi の synthetic MnBi か ら Mn_ < 1.08 > Bi + liquid と な る decomposition temperature T_t は magnetic に よ っ て big き く rise し, 45 t で は, Mn_ < 1.08 > Bi か ら Mn + liquid へ の peritectic anti 応 temperature T_m に ほ ぼ reach す る ほ ど big き な magnetic field working fruit が 観 measuring さ れ た. そ こ で, more than 45 t で の magnetic field state 図 を computing し た result, 49 t で は MnBi か ら Mn と liquid し へ decomposition, Mn_ < 1.08 > Bi + liquid の field は disappear す る こ と が be さ れ た. MnBi は synthetic の hot 処 Richard low temperature が い こ と や, Mn と liquid か ら, Mn_ < 1.08 > Bi phase を 経 て MnBi phase を synthesis す る た め, sample に not reverse 応 の Bi や Mn を containing ん で し ま う. Line 49 t of で hot 処 を う こ と で, sample contains に ま れ る Bi や を low Mn の quantity reduction で き る こ と や, synthetic の hot 処 temperature rising を で き る こ と が shown さ れ た. 2) liquid か ら MnBi の synthetic T_t が magnetic に よ っ て big き く rise す る た め, Bi - rich に お い て, liquid か ら MnBi と な る の biggest rising of Mn が す る. で in liquid phase MnBi を Mn_ < 1.08 > Bi を 経 ず に magnetic field growth さ せ る occasions, よ り more く の MnBi sample を synthetic す る こ と が で き る. The above <s:1> ように, the state graph of Bi-Mn in the magnetic field ら, and the MnBi <s:1> sample are combined to form a <s:1> pointer を, which results in る た とが とが た. The られた experimental results of また and を れまでに に また て て て and ou wenzhi へ へ submitted to を.

项目成果

Heat-treatment processing for MnBi in high magnetic fields

MnBi强磁场热处理工艺

• DOI: 10.4028/www.scientific.net/ast.78.19
• 发表时间: 2013
• 期刊: Advances in Science and Technology
• 作者: K. Watanabe;Y. Mitsui;et al.
• 通讯作者: et al.

Mn-Bi二元系の強磁場中平衡状態図の作成

强磁场下Mn-Bi二元系平衡相图的绘制

• 发表时间: 2011
• 作者: Y.Mitsui;K.Koyama;et al;三井好古;三井好古;三井好古
• 通讯作者: 三井好古

45 T中示差熱分析によるMnBiの強磁場中平衡状態

通过 45 T 差热分析得出 MnBi 在强磁场中的平衡状态

• 发表时间: 2010
• 作者: 三井好古;et al
• 通讯作者: et al

Change of the equilibrium state of ferromagnetic MnBi by high magnetic fields

• DOI: 10.1016/j.jallcom.2010.11.082
• 发表时间: 2011-02
• 期刊: Journal of Alloys and Compounds
• 影响因子: 6.2
• 作者: K. Koyama;Y. Mitsui;E. Choi;Yuki Ikehara;E. Palm;Kazuo Watanabe

Thermal Analysis on MnBi in High Magnetic Fields up to 45 T

MnBi 在高达 45 T 的高磁场中的热分析

• 发表时间: 2013
• 期刊: J. Korean. Phys. Soc.
• 作者: Y. Mitsui;K. Koyama;et al.
• 通讯作者: et al.