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Interface nanostructure of Cu-added Nd-Fe-B sintered magnets processed by high magnetic fields

高磁場処理によって得られる銅添加Nd-Fe-B焼結磁石の界面ナノ構造

秋屋 貴博*; 加藤 宏朗*; 武田 全康 ; 鈴木 淳市; 山口 大輔; 小泉 智; 佐川 眞人*; 小山 佳一*; 宮崎 照宣*

Akiya, Takahiro*; Kato, Hiroaki*; Takeda, Masayasu; Suzuki, Junichi; Yamaguchi, Daisuke; Koizumi, Satoshi; Sagawa, Masato*; Koyama, Keiichi*; Miyazaki, Terunobu*

現在最高性能を誇るNd-Fe-B焼結磁石では、Nd$$_{2}$$Fe$$_{14}$$Bからなる直径5$$mu$$m程度の主相と、それをとりまくNdリッチ相と呼ばれる界面層によって構成されている。永久磁石の性能の重要な指標である保磁力が、Nd-Fe-B焼結磁石の場合には、このNdリッチ相によって大きく変わり、500$$^{circ}$$C-600$$^{circ}$$Cの間での熱処理がこのNdリッチ相の形成に重要であることが知られていた。われわれは、Nd-Fe-B磁石に少量の銅を添加し、さらにその熱処理中に高磁場を印可することで、保磁力がさらに向上することを見いだした。この発表では、その保磁力向上の機構解明のために行った、熱分析と中性子小角散乱実験の結果について報告する。

Sintered Nd-Fe-B magnets consist of Nd$$_{2}$$Fe$$_{14}$$B main phase with about 5$$mu$$m diameter and Nd-rich grain boundary phase. It is well known that the coercivity of sintered Nd-Fe-B magnets is highly dominated by this Nd-rich phase, which is reported to change from discontinuous to continuous arrangement by a low temperature annealing around 500$$sim$$600$$^{circ}$$C. We have shown that the coercivity of sintered Nd-Fe-B magnets can be further increased by applying a high magnetic field during the annealing. We found that such a coercivity enhancement phenomenon occurred only when a small amount of Cu is added, and when the annealing temperature is around 500$$^{circ}$$C or 550$$^{circ}$$C. In this paper, we report on the results of interface nanostructure analysis by DSC and Small Angle Neutron Scattering experiments to investigate the reason magnetic field effect occurs only in Cu-containing samples at specific annealing temperatures.

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