【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.10】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM5205
利用課題名 / Title
高機能垂直磁化膜の開発
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
資源代替技術/ Resource alternative technology,X線回折/ X-ray diffraction,資源使用量低減技術/ Technologies for reducing resource usage
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
高橋 有紀子
所属名 / Affiliation
物質・材料研究機構
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
A.R. Dilipan
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
廣戸孝信
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
脱炭素社会を実現するためにあらゆる機器の電動化が進んでいる。そこでは動力としてモーターが用いられており、電動機器の小型化のために強力な永久磁石の開発が必要とされている。本研究では、ネオジム磁石を超える次世代永久磁石材料をNdやDyなどのサプライリスクの高い材料ではなくSmなどのサプライリスクの低い材料を用いて実現することを目的としている。本研究では、SmFe7系磁石の物性値を見積もり、永久磁石材料としてのポテンシャルを検討した。
実験 / Experimental
SmFe7系薄膜はSmとFeのターゲットを用いたコスパッタ法により作製した。薄膜はサファイア(0001)面上にMo(111)を下地層として成膜し、その後SmFe7を成膜した。酸化防止のためのMoをキャップ層として用いた。構造解析はXRDで、組織はTEMで、磁気特性はSQUID磁束計で測定を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
最初にSmFe5からSmFe12までの組成傾斜膜を作製し、組成の最適化を行った。その結果、SmFe10が最も適していることが分かった。次にSmFe10の薄膜で垂直異方性を得るための窒化の条件出しを行った。その結果、SmFe10Nで1.64 Tの高い磁化、770 Kの高いキュリー点、22 Tの高い異方性磁界が得られることが分かった。これらの磁気物性値は世界最強磁石であるネオジム磁石よりも高く、本材料系で微細組織制御により保磁力を実現できればネオジム磁石を超える磁石になる可能性がある。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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A.R. Dilipan, Excellent intrinsic magnetic properties in the TbCu7-type Sm-Fe-N compound, Acta Materialia, 274, 119996(2024).
DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2024.119996
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件