ウラン化合物磁性材料実用化のための基礎的研究(最終報告書)

Fundamental Research for Utilization of Uranium Compound as the Magnetic Materials

木村 昭裕; 横山 薫*

Kimura, Akihiro; Yokoyama, Kaoru*

ウラン化合物は、一般にこれまで数多く合成され、その物性が測定されてきたが、それらの一部には強磁性体となるものがあることが知られている。また、そのなかにはウランの寄与により、強い磁気異方性をもつ化合物もあることが報告されている。強い磁気異方性を有することは、永久磁石に必要な大きな保磁力を得るための必須の要件であるから、ウランと添加元素の組み合わせによっては、ウラン化合物は優れた永久磁石となる可能性がある。本研究ではその調査のため、強磁性ウラン化合物を作製し、振動磁化測定装置及び磁気天秤により、その磁性を観測した。さらに、永久磁石として利用できる可能性がある化合物については、実際に磁場中プレス、焼結等を実施し、それらの磁気特性を評価した。以上の試験から、UFe10Si2B0.25が永久磁石の原料となる要件を満たしていること、UFe13Si4はホウ素の添加によって保磁力及び残留磁化が増大し、同様に原料として利用できる可能性があること等を明らかにした。しかし、これらを原料として試作した試料からは、十分な保磁力及び残留磁化を得られず、今後新たな化合物の探索や加工プロセス等の改良が必要と考えられる。

Numerous uranium compounds were synthesized and those physical properties have been measured until now, and it is known that those parts show the ferromagnetism. Moreover, it is reported the part of them also has the strong magnetic anisotropy by contribution of uranium. Since it is the indispensable requirements to have strong magnetic anisotropy for obtaining large coercive force required for a permanent magnet, the uranium compound may have possibility as an outstanding permanent magnet with depending on the combination of uranium and else addition elements. This research estimated the application possibility as permanent magnet materials by observing the magnetism with vibrating magnetization measurement equipment and the magnetic balance by preparing the ferromagnetic uranium compounds. Furthermore, magnetic field press, sintering and so on was carried out for the compounds with this possibility, and those magnetisms were evaluated. Through the above examination, it was cleared that UFe10Si2B0.25 satisfies the requirements as materials of a permanent magnet, and UFe13Si4 may be able to be also used as the materials by addition of boron because coercive force and residual magnetization increase, and so on. However, about the permanent magnets which were made from these materials, no sufficient coercive force and residual magnetization can be shown. It is thought that a processing method and so on will need to be improved.