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Revealing the coercivity enhancement mechanism in Nd-Fe-B magnets by differential phase contrast STEM

通过微分相衬 STEM 揭示 Nd-Fe-B 磁体矫顽力增强机制

基本信息

批准号：
22KJ0691
负责人：
村上善樹
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

電気モーター等に利用される永久磁石の保磁力は，微細組織制御により向上できることが経験的に知られる．しかし多結晶体である永久磁石には様々な微細組織が存在する一方，磁気構造と微細組織の観察を同一局所領域で行う手法が存在せず，各微細組織がどのように保磁力の向上に寄与しているかの詳細はよく理解されていない．この局所複合観察には高い実空間分解能を有する走査透過型電子顕微鏡の磁場観察手法である微分位相コントラスト(DPC STEM)法は構造由来の信号の重畳が避けられず多結晶体への応用は困難であった．そこで本研究では，構造由来の信号の重畳を低減し多結晶体への応用が可能な傾斜平均化DPC法(tDPC法)の開発を前年度に引き続き行い，その適用例として磁性体中のナノスケールの磁気構造である磁壁の観察及びその幅の計測を行った．観察は代表的な永久磁石であるNd-Fe-B系磁石およびフェライト系磁石の多結晶試料を用いて行い，まずtDPC法によって磁壁の高分解能観察を行った．得られた像に対して解析解の関数フィッティングにより磁壁の幅の計測を行った．得られた結果はバルクでの計測および先行研究と矛盾しないものであり，また局所の組成変化などによって磁壁幅が変化することを直接的に計測することに成功した．さらに，実験での条件と合わせたマイクロマグネティクス理論に基づくシミュレーションも行い．実験で得られた像の解釈に用いた．本研究結果は学会での報告の他，査読付き論文として投稿中である．

The permanent magnet and the magnetic field of the permanent magnet are used in the electric field, and the micro structure is used in the electric field. The permanent magnet of polycrystalline material has fine structure, magnetic structure and fine structure. The magnetic structure and fine structure are observed in the same field. The fine structure is observed in the same field. The magnetic field observation method of transmission electron microscope is investigated. The differential phase crystal (DPC STEM) method is difficult to avoid the signal recombination of structure origin. In this study, the signal attenuation of structural origin and the application of polycrystalline materials are discussed. The development of tilt averaging DPC method (tDPC method) in the previous year is introduced. Some examples of application of tDPC method in magnetic materials are discussed. The Nd-Fe-B-based magnet and the polycrystalline sample of the Nd-Fe-B-based magnet were investigated by the DPC method. The measurement of the amplitude of the magnetic wall is carried out by analyzing the relationship between the image and the magnetic wall. The results of this study are contradictory and direct. In this case, the conditions for the implementation of the project are as follows: It's a good idea to get rid of it. The results of this study are based on the findings of the Institute's report and the contributions of the papers.