パノスコピック形態制御された希土類系物質の電磁物性とその高次機能設計

全景形貌控制的稀土材料电磁特性及其高阶功能设计

基本信息

批准号：
16080106
负责人：
福永博俊
金额：
$ 5.12万
依托单位：
Nagasaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

1.希土類物性予測・解明・設計a)Nd_2Fe_14Bとα-Fe界面での交換相互作用の強度を,局所密度汎関数法に基づく電子状態の第一原理計算から計算し,界面の方位により交換相互作用の強度に差があることを見いだした。b)高濃度近藤化合物であるCeAu_2Si_2について,電気抵抗の温度変化を高圧下で評価した。電気抵抗は反強磁性転移点でピークを示し,ピーク値は圧力の増加と共に増加した。また,メタ磁性転移磁界は圧力と共に上昇した。c)RE添加したBi系熱電酸化物や希土類系高温超伝導について磁気異方性を評価し,磁化容易軸の方向については,REの4f電子のStevens因子で理解できることがわかった。同じ符号のStevens因子でも磁気異方性に与える影響は,REの種類によって大きく異なり,重希土類ほど磁気異方性増強効果が大きいことが見いだされた。d)Agについて,Y123溶融凝固バルク超伝導母相への効果を調べ,臨界温度がc軸成長が進むほど低下することから,Ag固溶度が成長とともに増加することがわかった。これに伴って,酸素アニール温度とTcの関係も変化した。格子定数の変化などからAgは1価で2配位として一次元鎖部に入る可能性が示唆され,キャリア注入の役割を果たす酸素イオンの導入を阻害していることが原因であると結論した。2.新・高機能の発現e)添加元素とパルス熱処理を組み合わせることにより,厚膜磁石の保磁力を著しく改善できることが見いだされた。これを利用することにより,(BH)_<max>が180kJ/m^3を超える異方性厚膜磁石を高速成膜することに成功した。また,超多周期積層型交換スプリング磁石については,軟磁性相としてα-Feを使用することにより,90kJ/m^3程度の(BH)_<max>を有する等方性交換厚膜磁石を得た。f)強磁場プロセッシングによるNd-Fe-B系焼結磁石の保磁力改善の機構,改善条件を明確にするために,Dy量,プロセッシング中の印加磁界強度等を変化させて改善効果を評価した。改善効果は印加磁場に比例して増加した。また,Dy増加と共に飛躍的に顕著となった。これらの結果は,粒界相粒子の磁場配向モデルで説明可能である。

1. 稀土物理性质的预测、阐明和设计 a) 基于局域密度泛函理论的电子态第一性原理计算，计算出 Nd_2Fe_14B 与 α-Fe 界面处交换相互作用的强度，以及交换相互作用由界面的方向决定，我们发现效果的强度存在差异。 b) 在高压下评估了高浓度近藤化合物 CeAu_2Si_2 电阻的温度变化。电阻在反铁磁转变点处出现峰值，并且峰值随着压力的增加而增大。此外，变磁转变场随着压力的增加而增加。 c) 我们评估了稀土掺杂铋基热电氧化物和稀土基高温超导体的磁各向异性，发现利用稀土中4f电子的史蒂文斯因子可以理解易磁化轴的方向。研究发现，稀土类型不同，同符号的史蒂文斯因子对磁各向异性的影响差异很大，且稀土越重，对磁各向异性的影响越大。 d) 研究了Ag对Y123熔体凝固体超导基体的影响，发现随着c轴生长的进行，临界温度降低，Ag固溶度随着生长而增加。与此同时，氧退火温度与Tc之间的关系也发生了变化。晶格常数的变化和其他因素表明Ag可能以单价和双配位的形式进入一维链，并得出其原因是它抑制了在载流子注入中起作用的氧离子的引入。 2.新型高功能性的开发e)发现通过添加元素与脉冲热处理相结合可以显着提高厚膜磁体的矫顽力。利用这一点，我们成功地快速形成了(BH)_<max>超过180kJ/m^3的各向异性厚膜磁体。此外，对于超多周期叠层交换弹簧磁体，通过使用α-Fe作为软磁相，我们可以制造出(BH)_<max>约为90 kJ/m^3的各向同性交换厚膜磁体。。知道了。 f) 为了明确强磁场加工提高Nd-Fe-B烧结磁体矫顽力的机理和条件，通过改变Dy的量、加工时施加的磁场强度来评价改善效果， ETC。。改善效果与施加的磁场成比例地增加。此外，随着 Dy 的增加，它变得更加明显。这些结果可以通过晶界相颗粒的磁场取向模型来解释。