Quemixは、磁石・磁性材料の高精度材料計算手法の開発に取り組んでいます。この度、開発を進めています高精度磁石材料計算手法を用いて、ネオジム磁石の一つの謎を解決することに成功し、またネオジム磁石の新たな用途を提案することに成功しました。
“Dzyaloshinskii-Moriya interaction in Nd2Fe14B as the origin of spin reorientation and rotating magnetocaloric effect”Hung Ba Tran, and Yu-ichiro Matsushita, arXiv:2207.10408 (2022).
希土類永久磁石、特にネオジム磁石は今や人間生活にとってなくてはならないものとなっています。特にネオジム磁石の母物質であるNd2 Fe14 B化合物は、高性能モーターや風力発電機に不可欠な部材であり、電気自動車や再生可能エネルギーのゼロエミッションによるクリーンエネルギー時代において重要な役割を担っています。今回、我々はこのありふれたネオジム磁石においてDzyaloshinskii-Moriya（ジャロシンスキー-守谷） 相互作用が低温領域の磁石特性に無視できない影響を及ぼしていることを明らかにしました。Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用 はこれまで磁石材料において軽視されてきた効果であります。我々は、今回初めて、ネオジム磁石Nd2 Fe14B化合物においてよく知られていたスピン再配向現象が、Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用由来であることを発見しました。また、このスピン再配向現象を利用することにより、ネオジム磁石が極低温領域での冷凍機冷媒材料として利用できることを発見しました。
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