熱ゆらぎ下におけるマルチグレイン系での保磁力解析法の構築

热波动下多晶粒系统矫顽力分析方法的构建

基本信息

批准号：
20K05311
负责人：
栂裕太
金额：
$ 2.75万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

１．前年度までに開発を行ってきた「自由エネルギーランドスケープに基づく保磁力計算法」と「修正確率的カットオフ法による磁気双極子相互作用の高速計算」を組み合わせた保磁力解析プログラムの開発を進め、反磁場補正による保磁力減衰が高温下での表面磁気ゆらぎによって抑え込まれることを明らかにした。２．多結晶における保磁力の配向度依存性にアプローチするため、自由エネルギーランドスケープの横磁場応答に関する高速計算法を開発をすすめた。モンテカルロ法におけるre-weighting法に類似した解析を行うことによって、計算量を大きく増大させることなく任意の磁場方向に対するエネルギーバリアの依存性を得ることが可能となった。３．多結晶体の計算に向けたテストモデルの構築を行い、多結晶性が保磁力へ与える影響の推定を進めた。理想的な多結晶（界面が非磁性相、磁気双極子相互作用がなし、完全配向）を仮定し、各結晶粒にReplica交換Wang-Landau法で個別に計算した自由エネルギーランドスケープの形状をマップすることで、多数のエネルギーランドスケープ形状を内包した多結晶モデルの構築を行う。この多結晶モデルに更にReplica交換Wang-Landau法を行うことで、（理想化した条件下では）原理的に近似の含まれない多結晶体の保磁力計算を可能とした。この多結晶モデル解析から、多結晶体では磁化反転の起点となる部位が結晶粒の個数に応じて増え、そのことが磁化反転経路の増大につながり、保磁力を減衰させることを見出した。

1.我们正在开发一种矫顽力分析程序，该程序结合了“基于自由能景观的矫顽力计算方法”和“使用改进的随机截止方法的磁偶极子相互作用的高速计算”，该程序已开发到去年发现，由于去磁场校正而导致的矫顽力衰减受到高温下表面磁波动的抑制。 2.为了解决多晶矫顽力的取向依赖性，我们开发了一种自由能景观横向磁场响应的高速计算方法。通过进行类似于蒙特卡罗方法中的重新加权方法的分析，可以在不显着增加计算量的情况下获得能量势垒对任意磁场方向的依赖性。 3.我们构建了多晶材料计算的测试模型，并评估了多晶度对矫顽力的影响。假设一个理想的多晶（非磁性界面，无磁偶极子相互作用，完美定向），将使用复制交换 Wang-Landau 方法单独计算的自由能景观的形状映射到每个晶粒，通过这样做，我们构造了一个多晶。包括许多能源景观形状的模型。通过进一步将复制交换 Wang-Landau 方法应用于该多晶模型，我们能够计算原则上不涉及近似值的多晶材料的矫顽力（在理想化条件下）。从多晶模型分析中，我们发现，在多晶材料中，磁化反转位点的数量与晶粒数量成比例增加，这导致磁化反转路径增加并减弱矫顽力。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

希土類磁石の保磁力機構における熱ゆらぎの役割

热波动在稀土磁体矫顽力机制中的作用

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Michi-To Suzuki;Eiaki V. Morooka;Yuki Yanagi;Takuya Nomoto;Hiroaki Kusunose;栂裕太
通讯作者：
栂裕太

Nucleation and Coercivity analyses on the atomistic spin model of permanent magnets

永磁体原子自旋模型的成核和矫顽力分析

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
栂裕太;宮下精二;Yuta Toga
通讯作者：
Yuta Toga

Role of atomic-scale thermal fluctuations in the coercivity

DOI：
10.1038/s41524-020-0325-6
发表时间：
2020-06
期刊：
npj Computational Materials
影响因子：
9.7
作者：
Y. Toga;S. Miyashita;A. Sakuma;T. Miyake
通讯作者：
Y. Toga;S. Miyashita;A. Sakuma;T. Miyake

自由エネルギーからみた希土類磁石の保磁力と核生成

自由能视角下稀土磁体的矫顽力与成核

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
日本磁気学会まぐね
影响因子：
0
作者：
Hirata Yoshito;Sato Yuzuru;Faranda Davide;Taichi Hinokihara and Seiji Miyashita;Shunsuke Furukawa;栂裕太・宮下誠二
通讯作者：
栂裕太・宮下誠二