Polarized small-angle neutron scattering measurements of averaged internal structure in Nd-Fe-B sintered magnets

Nd-Fe-B焼結磁石の平均内部構造の偏極中性子小角散乱による研究

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

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

Nd-Fe-B焼結磁石は市販されている永久磁石の中で最大のエネルギー積を持つために、現在では幅広い用途に使われている。現在、この磁石には、室温以上での使用環境下において保磁力の低下をおこさないように、希少金属であるDyを添加する必要がある。Dyを添加せずに高温でも保磁力を維持できるNd-Fe-B焼結磁石を実現するための鍵となっているのは、焼結前のグレインの粒径とグレインの境界付近の界面構造の制御であり、そのような界面構造の情報を得ることが必要不可欠である。われわれは、Nd-Fe-B焼結磁石に対し、強磁場を加えた状態で熱処理を行い、その熱処理温度を変えることで保磁力に差のついたNd-Fe-B焼結磁石試料の内部平均構造を中性子小角散乱法によって調べた。その際、偏極中性子による高感度測定を行った結果、外部磁場によって内部の磁気的な不均一性がほんのわずかに誘起されることを見いだした。その起源は、今のところ明らかになってはいないが、考え得る界面付近の構造モデルを幾つか紹介する。

Nd-Fe-B magnets are now widely used because of the highest BH of them in the commercially available magnets. At the present, Dy, which is one of the rare metals, has to be added to maintain the coercivity especially in the operational temperatures higher than the room temperature. The key to achieve the Dy-free Nd-Fe-B magnets is how to control the grain size and the structure near the grain boundary. We have performed the small-angle neutron scattering (SANS) measurements of the sintered Nd-Fe-B magnets using unpolarized and polarized neutrons to obtain the averaged internal structures of samples with the different coercivity introduced by applying different high magnetic fields during the annealing. We found that inhomogeneity was induced by the magnetic fields applied parallel to . The relation between the inhomogeneity and the coercivity force is unclear at the moment, but we will present possible interpretation.