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山口 正剛; 浅野 攝郎*
日本応用磁気学会誌, 25(4-Part2), p.659 - 662, 2001/04
Pd
Fe中のPd,NiMnSb中のSb,CoS
中のSなど、強磁性体中の非磁性元素について、そのわずかな磁化などの磁気的性質を調べるために、軌道放射光を用いて磁気円二色性(MCD=Magnetic Circlar Dichroism)スペクトルが測定されている。われわれはそのMCDスペクトルとX線吸収スペクトル(XAS)を、第一原理計算から計算することを試みた。計算されたスペクトルは、CoS以外では実験をよく再現した。特にPdFeのPd3PXASにおいて、今まで理解されていなかった大きなサテライトピークの起源を明らかにすることができた。
海老根 典也; 鈴木 雅秀
日本応用磁気学会誌, 25(4-2), p.1051 - 1054, 2001/04
原子炉圧力容器鋼の機械特性の劣化を非破壊的に評価する手法として、増分透磁率の変化曲線を用いる磁気的測定法を提案し、その有効性を示すため実施した試験結果について報告する。供試鋼材にはA533B鋼及びSUS410鋼を用いた。増分透磁率は、巻線を施した被測定鋼材のトロイダル型試料に直流のバイアス磁界を加えながら微少励磁磁界を重畳させて励磁し、その誘導電圧成分を測定した。得られた結果は、保磁力近傍で明瞭なピークを示し、ピーク間の幅は保磁力と非常に良い相関がある。また、保磁力と最大透磁率はともに機械的特性(硬さ及び降伏強さなど)とも良い相関がある。したがって、マイナーループに沿った増分透磁率測定を実施し、保磁力及び最大透磁率を求めれば、被測定鋼材の機械的性質の評価が可能である。
の磁気光学Kerrスペクトルの第一原理計算山口 正剛; 日下部 鉄也*; 弓野 健太郎*; 浅野 攝郎*
日本応用磁気学会誌, 24(4-2), p.379 - 382, 2000/04
PtMnSb,MnBi,MnPtは、1~2eV程度のエネルギーで非常に大きなKerr回転角をもつことで知られる。これらのKerrスペクトルをLMTO-ASA法を用いた第一原理計算によって計算し、大きなKerr回転角の起源について調べた。得られた計算結果は実験データとよく一致し、大きなKerr回転角の起源については、PtMnSbは
の寄与、MnPtについては
からの寄与が大きいことなどがわかった。
海老根 典也; 荒 克之
日本応用磁気学会誌, 22(4-2), p.905 - 908, 1998/00
圧力容器肉盛溶接部厚さについて、非破壊的に磁気計測により測定する実験を行い、その測定法について検討した。圧力容器の板厚を模擬した鋼材に磁気ヨークを取り付て、磁化する過程での鋼材表面上の磁界分布を測定し、磁気ヨーク近傍の磁界分布の中央値と半値幅が肉盛溶接部厚さによってどう変化するのかを調べた。その結果、十分に磁化した状態では、起磁力で基準化した磁界の中央値は厚さに対して単調減少し、半値幅は単調増加する関係が得られた。圧力容器の鋼材を変えた場合にもこの関係が得られた。これにより、肉盛溶接部の厚さが、磁界分布の中央値及び半値幅から決定できることが分かった。
型規則合金の磁気光学Kerr効果の第一原理計算山口 正剛; 日下部 鉄也*; 弓野 健太郎*; 浅野 攝郎*
日本応用磁気学会誌, 22(11), p.1401 - 1406, 1998/00
異なる原子を一層ずつ積層した構造をもつL1型規則合金TM-X(TM=Mn,Fe,Co,X=Pt,Au)の磁気光学カー(Kerr)スペクトルを第一原理から計算した。計算結果は実験とよく一致した。また、計算された電子構造を詳しく解析し、カースペクトルの形状がどのような光学遷移に由来するのかを明らかにした。例えば、(1)FeAuの場合に4eV付近に現れるピークは、minority-spin bandにおけるAuの5d-bandからFeの3d-bandへの遷移において、Auの強いスピン軌道相互作用の効果が現れるために生じること、(2)Pt系の物質では、Ptが少し磁化されることにより、Ptのminority spin band側の5d-bandに少し空いている部分ができ、ここを終状態とするP
d遷移が強くなってカー回転角を増大させる効果があること、などが分かった。
山口 正剛; 弓野 健太郎*; 浅野 攝郎*
日本応用磁気学会誌, 21(7), p.1014 - 1022, 1997/00
磁気記録材料として期待されるPt/Coなどの金属多層膜や、永久磁石材料として期待される侵入型の希土類遷移金属化合物において、結晶磁気異方性は重要な役割を果たしている。近年、この結晶磁気異方性の第一原理計算が盛んに行われ、定量的な理解が進むとともに、より優れた材料の探索に役立てようとする試みがなされ始めている。この解説記事では、結晶磁気異方性の第一原理計算について、筆者らの計算を主に紹介しつつ、その進展の状況を概説する。前半では金属多層膜とY-Co化合物について、遷移金属の3dバンドのスピン軌道相互作用に起因する結晶磁気異方性エネルギーの計算について述べる。後半では、希土類-遷移金属化合物の結晶磁気異方性を決定する希土類サイトの結晶場のパラメーターA
の計算について述べ、B,C,Nなどの侵入原子がAに与える影響について説明する。
荒 克之; 海老根 典也
日本応用磁気学会誌, 20(3), p.743 - 749, 1996/00
非破壊検査では磁気的手法が有力な手段の一つとして用いられている。次の技術として、傷が発生する前の材質劣化を非破壊検査することの重要性が認識され、磁気ヒステリシス法、バルクハウゼン雑音法、SQUIDの利用などが注目され研究が行われている。材質劣化の非破壊計測では、機械的性質の劣化を非破壊計測するのではなく、材質劣化に伴う物理的性質(磁性、電気伝導性、音弾性)の変化を計測する。したがって、機械的性質と物性(磁性)との相関関係が明確であることが重要となる。以上のことに関して、研究の動向、今後の研究課題を解説する。
海老根 典也; 橘田 和泰*; A.Gilanyi*; 荒 克之; 上坂 充*; 宮 健三*
日本応用磁気学会誌, 20, p.665 - 668, 1996/00
原子炉圧力容器は、交換が極めて困難な機器であり、その中には劣化監視用試験片が設置されている。しかし、実機とは応力や照射量の異なる加速試験であり、またその数に限りがある。そのため、照射や圧力による材料劣化の非破壊評価の確立が重要となってきた。本報告では、磁気特性を用いた原子炉圧力容器構造材の非破壊評価法の可能性を調べるため、異なる焼き戻し温度で硬度の異なる試料を作成し、硬度と磁気特性(保磁力、残留磁束密度、ヒステリシス損)の関係を調べた。測定試料としては原子炉圧力容器に使用されているA533B鋼および参照用にSUS410鋼を用いた。測定の結果、A533B鋼およびSUS410鋼においても硬度と磁気特性の間によい相関があり、磁気特性を用いた非破壊的劣化評価の可能性があることがわかった。
海老根 典也; 竹内 信次郎*; 荒 克之
日本応用磁気学会誌, 20, p.633 - 636, 1996/00
傷の方向によらず探傷可能なプローブの開発を目的として、励磁磁界の乱れを誘導コイルで検出する乱れ磁束検出型電流探傷法に基づき、6連の平行四辺形平面コイルで励磁コイルを構成した探傷プローブを用いて、平板の模擬非貫通欠陥に関して探傷試験を行った。その結果、内面欠陥については深さ0.15mmの直径0.5mmの穴まで検出することができた。また、外面欠陥については、縦欠陥、横欠陥のいずれでも穴の場合と同じ深さの欠陥を検出できた。
鈴木 淳市
日本応用磁気学会誌, 19(5), p.840 - 846, 1995/00
中性子散乱は、物性研究における重要な手段であり、その適用範囲は固体物理を始め、化学、分子生物学、高分子科学、工業的応用まで広く及ぶ。ここでは、特に磁性研究における中性子散乱の役割を一般的に解説する。
坂佐井 馨; 岸本 牧; 荒 克之
日本応用磁気学会誌, 19, p.593 - 596, 1995/00
磁束源を選択的に検出する方法として、超伝導体・強磁性体及び磁界センサから成る体系を検討した。これは、側面に電気絶縁層のある超伝導の円筒の中に磁界センサを入れ、されにその上に強磁性体の円筒をかぶせたものである。この体系を、積分要素法を基本とした非線形三次元磁場解析ソフトで解析した。解析では、磁界センサはフラックスゲート型磁界センサ、超伝導体及び強磁性体の厚さは無視できるものとし、磁束源としては、磁気ダイポールを考えた。解析の結果、本体系によれば、センサだけの場合よりもピークが鋭くなることがわかった。分解能を半値幅として定義すれば、センサだけの場合は3.85cm、超伝導体と磁性体を組みあわせた場合は2.09cmとなり、等価的にセンサの分解能が改善されたことになって、磁束源を選択的に検出することが可能である。
荒 克之; 坂佐井 馨; 岸本 牧; 海老根 典也; 中島 伸也
日本応用磁気学会誌, 19, p.493 - 496, 1995/00
圧力容器鋼材の中性子照射による保磁力変化に着目した圧力容器劣化の非破壊計測法として「磁気問いかけ法」が提案されており、この方法においては圧力容器に内張りされた非磁性の肉盛り溶接部の厚さを知る必要がある。この厚さを非破壊的に計測する方法を静磁界解析により検討した。磁気ヨークを圧力容器内壁に取りつけ、肉盛り溶接部を通して磁化するとき、磁気ヨーク近傍の容器内壁面の磁界分布の中央値Hmと半値巾W1/2が肉盛り溶接部厚さgによってどう変化するかを解析した。その結果、起磁力で正規化したHm/NIはgに対して単調減少、半値巾W1/2は単調増加するという関係曲線が得られた。この関係曲線は圧力鋼材の速磁率が500以上では不変となり、gを求めるための校正曲線として使用できることがわかった。これより、肉盛り溶接部厚さgはHm/NIおよびW1/2を計測するような非破壊手法で計測可能であると結論した。
海老根 典也; 荒 克之; 中島 伸也; 竹内 信次郎*; 原 邦彦*
日本応用磁気学会誌, 19, p.497 - 500, 1995/00
従来の蒸気発生器細管の渦電流探傷に用いられているプローブは欠陥の方向によっては検出感度が悪いという欠点があった。そこで、全方向の欠陥に対して検出が可能な方法として乱れ磁束検出型渦電流探傷法の原理を考案し、そのフィージビリティ実験を行った。本方法は、探傷プローブによって作られる磁界の空間分布の対称性が欠陥によって乱されることに着目し、その乱れによる磁束成分のみを効果的に検出するものである。この原理に基づき、平面コイルを用いた探傷プローブを試作し実験を行なったところ、欠陥とプローブの相対位置により明らかに出力が変化し、欠陥の形状および方向の違いによっても出力が変化した。このことから本方法による欠陥探傷が可能であることがわかった。
坂佐井 馨; 岸本 牧; 荒 克之
日本応用磁気学会誌, 18(2), p.613 - 618, 1994/00
ビオサバールの法則のフーリエ変換から、電流/磁界系及び磁化/磁界系における空間伝達関数を導出し、その物理的意味を明らかにした。空間伝達関数は本来3次元のものであるが、見通しを良くするため、y及びzをそれぞれy及びzと固定し、これらをパラメータとして1次元問題として考え、変数xに対する1次元形式の空間伝達関数を求めた。これらは回路理論でいうbard-pass filterやlow-pass Filterの性格を有していることがわかった。これらの周波数特性を充分に理解することは、マルチチャンネル計測における最適なセンサ配置を決定するうえでの指針となり得るものである。
坂佐井 馨; 岸本 牧; 荒 克之
日本応用磁気学会誌, 18(2), p.709 - 714, 1994/00
磁界の発生源として磁気ダイポールを指向的に検出する方法として、超伝導の円筒を用いる方法を考案し、実際にBi系高温超伝導体を用いて実験を行った。その結果、円筒軸に平行な向きをもつ磁気ダイポールの場合、センサの実効的な出力が増大してその指向性が改善され、磁気ダイポールが指向的に検出されることを示すことができた。しかし、センサの走行方向に平行な向きをもつダイポールの場合は、センサの指向性は改善されたとは言えず、指向的検出の可能性を示すことができなかった。以上のことから、本体系は、ダイポールの向きが既知又は何らかの方法で知ることができる場合、たとえば肺磁界計測や金属探傷法に有効な体系であることがわかった。
SrCaCuO
高温超伝導体への交流磁束侵入荒 克之; 片桐 政樹; 伊藤 博邦; 坂佐井 馨
日本応用磁気学会誌, 18(2), p.703 - 708, 1994/00
ディスク状Bi系高温超伝導体に平面コイルを取付け、交流励磁における磁束の侵入・透過特性を調べた。交流励磁がある大きさに達したとき磁束の透過が生じ、その後急激に透過量が増大し、ある飽和値に達する。この現象は、磁束の侵入は初めにディスクの面内方向に開始され、やがて磁束の透過が起ると、こんどはディスク面に直角な方向での磁束侵入が始まるからである。このことは、磁束の透過量が急激に増大する過程でのヒステリシス磁化特性と飽和値に達したときのヒステリシス磁化特性を測定して、エネルギー損失を求めたところ、前者の過程でのエネルギー損失が後者に比べて単位磁束透過当りはるかに大きいことから説明できる。つぎに直流磁界をかけた状態で交流磁界をかけると、交流磁界の透過は直流磁界を除いたあとでも維持されることが観測された。これは直流磁界のピンニングがあることの客観的な(間接的な)証明でもある。
坂佐井 馨; 荒 克之
日本応用磁気学会誌, 16(2), p.337 - 342, 1992/00
完全反磁性体/磁界センサ体系を用いて、電流ダイポール又は磁気ダイポール等の磁束源を選択的に検出する方法を考案した。これは、完全反磁性を利用してある領域からの磁束を分離・集束させる方法である。銅のような電気良導体は、それが高周波磁場中におかれるとその表面に渦電流が流れ、あたかも反磁性体のようにふるまう。このことを利用して、銅及び高周波電流ダイポールと高周波磁気ダイポールを用いた模擬実験を行った。その結果、考案した体系は磁束源の選択的検出に有効であることがわかった。
