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研究活動

第一原理計算によるネオジム磁石の結晶粒界相のシミュレーション (III)

日本物理学会第73回年次大会(2018年)

2018年3月25日(日)

寺澤麻子、合田義弘

Abstract

近年の永久磁石の性能向上に対する産業的要請を踏まえ、ネオジム磁石の材料組織構造、ことに副相の磁性が磁石特性にもたらす影響への関心が高まっているが、副相の構造特性および磁性の詳細は解明されていない。特に、主相であるNd2Fe14B結晶に接する粒界では、結晶粒のc軸と界面の配向に依存して粒界相の結晶性および組成が変化するという報告がなされており [1]、 ネオジム焼結磁石の粒界構造の複雑さを示唆している。
この現状を踏まえ本研究では、ネオジム磁石におけるアモルファス粒界相の局所磁気特性の第一原理計算による解明を試みてきた。しかしアモルファス系に対しては、反強磁性状態のスピン配置が自明ではなく、また初期スピン配置に依存して計算が不安定になることが、本研究において磁性解析を遂行する上で大きな問題となっていた。この問題を解決するため今回、ガブリエルグラフ [2] によるアモルファス系のネットワーク解析を行った。図にアモルファス系のネットワーク解析結果を示す。またこの結果を用いたハイゼンベルクモデルの構築と交換結合定数の評価を行った。この詳細については本発表で報告する。


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