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研究活動

Ab-initio study of amorphous grain boundary phase in Nd-Fe-B sintered magnets

PCoMSシンポジウム & 計算物質科学スパコン共用事業報告会2017

2017年11月9日(木)

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、副相の構造的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を明らかにすることを目的として、スピン依存密度汎関数法に基づく第一原理分子動力学計算を行った。これらの計算には OpenMX [3] を用いた。まずNd-Fe二元系に対しメルトクエンチMD [2] によるアモルファス系の作成を行った。図(a)上に作成したアモルファス系、図(b)にこの系の動径分布関数を示す。また、このように作成したアモルファス系と、ネオジム磁石主相を結合した界面系の作成を行った。図(a)下に作成した界面系、また図(c)にこの系のアモルファス相のみに関して計算した動径分布関数を示す。図(b)と図(c)の動径分布関数を比較すると、両者のピーク構造の特徴はよく似通っており、界面系においてアモルファス構造がよく保たれていることがわかる。さらに本発表では、作成したアモルファス系、および界面系における磁性の検討についても報告する。


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