小川 智之

現存磁性材料で最高の飽和磁化を有し、Nd系永久磁石代替材料として期待される窒化鉄ナノ磁性粒子を世界で初めて単相分離・生成に東北大学と戸田工業が成功した。ただナノサイズの磁性粒子をバルク体として加工する技術は世界に存在せず、今後下記の技術課題克服が必須となる。即ち、窒化鉄ナノ磁性粒子を用いて、ナノ磁性粉末の分散、非磁性層被覆、高密度化、高い配向性・磁気異方性の発現のための技術研究開発を行う。

現存磁性材料で最高の飽和磁化を有し、Nd系永久磁石代替材料として期待される窒化鉄ナノ磁性粒子を世界で初めて単相分離・生成に東北大学と戸田工業が成功した。ただナノサイズの磁性粒子をバルク体として加工する技術は世界に存在せず、今後下記の技術課題克服が必須となる。即ち、窒化鉄ナノ磁性粒子を用いて、ナノ磁性粉末の分散、非磁性層被覆、高密度化、高い配向性・磁気異方性の発現のための技術研究開発を行う。

既存の永久磁石材料の磁気特性に優り、かつ、レアアースを必要としない新規磁石用材料への応用を念頭に、ごくありふれた元素である鉄と窒素で構成され高飽和磁化を有する窒化鉄ナノマグネットの高配向集合体の実現を図る。これまで構築した合成技術を基盤とした表面修飾技術、大量合成技術ならびに高配向集合体形成技術を、構造および物性評価技術を駆使し、段階的に構築する。

資源枯渇に脅かされない至極ありふれた元素である鉄と窒素を主原料として構成することにより脱希少金属化を可能とし、現行のNd-Fe-B系磁石の特性を凌駕するポテンシャルを有する鉄－窒素系化合物として、純２元素のFe16N2相窒化鉄に着目し、モータ用途への応用展開をにらみつつ、ナノレベルの微細構造・形成解析および磁気特性評価を通して、窒化鉄ナノ粒子の大量合成技術の獲得とバルク化技術の構築を図る。

大容量情報通信家電に必要な低消費電力の高周波・広帯域通信用アンテナ部材の開発を、世界で唯一、高純度強磁性窒化鉄の粉末合成に成功している東北大学・高橋教授と手を組み行う。強磁性窒化鉄はα-Feの飽和磁化値よりも１割程度大きく、高周波・広帯域対応小型アンテナ部材が得られる可能性が高い。強磁性窒化鉄の粒子サイズ・形状・凝集粒子径等の各パラメータ起因の磁気共鳴周波数への影響を実験的および理論的に比較検討し、定常使用可能な準マイクロ波帯域においてεr’×μr’が20以上、誘電率と透磁率それぞれのTanδが0.01以下となる高周波・広帯域対応小型アンテナ部材の開発指針を得る研究開発を行う。