軟X線MCD顕微分光による熱間加工磁石の磁化過程観察

摘要

1982年に佐川眞人が開発したNd_2Fe_(14)Bを主相とするNd-Fe-B磁石は，現在工業生産されている磁石の中で最大磁力を示す.そのNd_2Fe_(14)B相は飽和磁化μ_0M_s = 1.6T,結晶磁気異方性エネルギーK_u = 4.4 MJ/m~3と優れた磁気特性を有する.そのため，この相が強く配向した微細組織構造を作製することで，永久磁石として必要な高い保磁力μ_0H_cと残留磁化μ_0M_rを得ることができる[1].現在，Nd-Fe-B磁石は電気自動車やハイブリット自動車の駆動用モーターや風力発電機などに使用されているが，駆動用モータでは磁石の動作温度が150～200°Cまで上がるので，キュリー温度が312°CのNd-Fe-B磁石では保磁力が著しく低下する.そのため，駆動用モータに搭載される磁石材料は高保磁力化が強く求められている.これまで，Ndの一部を重希土類元素であるDyで置換した（Nd, Dy)-Fe-B磁石が採用されていた[2]が，重希土類元素の偏在性が問題となっている.現在，Nd-Fe-B磁石の保磁力は理論上限値である異方性磁界7.2Tの3割程度にとどまつている.そこで，保磁力向上のために，磁化反転機構を理解し解析することは重要な課題のひとつだと考えられる.本研究では，熱間加工磁石（以下，HD磁石）を研究対象として用いる.一般的に，磁化反転機構は「反転核生成型」と「磁壁ピニング型」に大別され，どちらが支配的かにより，永久磁石の保磁力向上のためのアプローチが異なる.熱間加工磁石の磁化反転機構は磁壁ピニング型であることが明らかにされている[3,4]ため，磁壁ピニングの状態を調べることが磁化反転機構の理解に必要だと考えられる.