3次元アトムプローブユニット | NIMS

Sm(Fe_0.8Co_0.2)₁₂-B薄膜磁石
Rare-earth Lean Sm(Fe_0.8Co_0.2)₁₂-B Thin Film Magnet

希土類元素の含有量が少ないSm(Fe_0.8Co_0.2)₁₂に軽元素Bを添加することで、薄膜によるモデル実験ではあるが、自動車用モーターなどの産業応用に十分な1.2テスラという高い保磁力を実現することに成功した。その特性発現メカニズムを解明するため、走査透過型電子顕微鏡（STEM）と3次元アトムプローブ（APT）を用いて精緻なナノ組織解析を実施した結果、Sm(Fe_0.8Co_0.2)₁₂ナノ結晶粒子を約3 nmの厚みを持つBリッチアモルファス相が均一に覆うユニークな複相ナノ組織であることが明らかとなった。また、結晶方位が一方向に配列した異方性構造を有するため、従来の等方性材料より高い磁化も同時に実現できた。これまで異方性Sm(Fe_0.8Co_0.2)₁₂は十分な保磁力を発現できなかったが、本研究で確立した保磁力発現機構をバルク磁石に応用することで、実用的な異方性Sm(Fe_0.8Co_0.2)₁₂磁石の開発に繋がることが期待される。

• H. Sepehri-Amin, Y. Tamazawa, M. Kambayashi, G. Saito, Y.K. Takahashi, D. Ogawa, T. Ohkubo, S. Hirosawa, M. Doi, T. Shima, and K. Hono, "Achievement of high coercivity in Sm(Fe_0.8Co_0.2)₁₂ anisotropic magnetic thin film by boron doping", Acta Mater. 194, 337 (2020)
• A. Bolyachkin, H. Sepehri-Amin, M. Kambayashi, Y. Mori, T. Ohkubo, Y.K. Takahashi, T. Shima, K. Hono, "Coercivity engineering in Sm(Fe_0.8Co_0.2)₁₂B_0.5 thin films by Si grain boundary diffusion", Acta Mater. 227, 117716 (2022)
• Sepehri-Amin, N. Kulesh, Y. Mori, T. Ohkubo, K. Hono, and T. Shima, "Microstructure and coercivity of Al-diffused Sm(Fe,Co,B)₁₂ film", Scr. Mater. 242, 115955 (2024)

Regarding This Research:
Hossein SEPEHRI-AMIN, Group Leader of Green Magnetic Materials Group at NIMS
E-mail: H.SEPEHRIAMIN[at]nims.go.jp