SPring-8: ネオジム磁石を３Ｄ撮影！
SPring-8: tournage 3D d’aimants néodyme!
SPring-8: 3D-Schießen von Neodym-Magneten!
SPring-8: 3D shooting of neodymium magnets!
Spring-8：釹磁鐵的3D拍攝！
ー東北大などが成功した意義ー
東北大学、
関西学院大学
高輝度光科学研究センター
物質・材料研究機構
大同特殊鋼「磁石の磁区を３次元的に撮影すること」に成功した。
「磁石が周囲の磁場に負けて、磁石内部で磁極が反転していく様子」を捉えた。
複数の反転伝搬モードを確認した。
磁石性能の原理解明につながる。
磁石の磁区を３D撮影：
大型放射光施設（ＳＰｒｉｎｇ―８）の硬Ｘ線で、磁石内部の磁気情報を計測した。
コンピューター断層撮影装置（ＣＴ）のように回転させて計測した。
「３次元モデルを再構築した」のだ。
ネオジム磁石を撮影：
ネオジム磁石を１辺１８μｍの柱状に加工して、磁場をかけながら撮影した。
「磁石内部の磁区が一つひとつ反転していく様子」が捉えられた。
「結晶粒が単独で反転してそれが広がる様子」や、最後まで耐える結晶粒が見つかった。
結晶粒の原理が判明：
こうした結晶粒の原理が分かれば、高性能化につながる。
「反転伝搬モードが複数存在すること」を確認した。
磁石や軟磁性材料の種類によって、発現するモードが変わる可能性がある。
材料の組織設計に生かせる。
ニュースイッチ
最先端の永久磁石材料内部の微小磁石の振舞いを３次元で透視 超高性能磁石開発に向けた保磁力メカニズム解明に一歩前進（プレスリリース） — SPring-8 Web Site
http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2022/220823/
SPring-8 : tournage 3D d’aimants néodyme !
– Importance du succès de l’Université du Tohoku et d’autres –
Université du Tohoku,
Université Kwansei Gakuin
Centre de recherche sur le rayonnement synchrotron
Institut national des sciences des matériaux
Daido Acier
Il a réussi à “prendre des images tridimensionnelles des domaines magnétiques d’un aimant”.
Il capture “l’état dans lequel le pôle magnétique est inversé à l’intérieur de l’aimant lorsque l’aimant perd face au champ magnétique environnant”.
Plusieurs modes de propagation inverse ont été confirmés.
Cela conduit à l’élucidation du principe de la performance de l’aimant.
Imagerie 3D de domaines magnétiques :
Les informations magnétiques à l’intérieur de l’aimant ont été mesurées à l’aide de rayons X durs provenant d’une grande installation de rayonnement synchrotron (SPring-8).
Il a été tourné comme une tomodensitométrie (CT) et mesuré.
“Nous avons reconstruit le modèle 3D.”
Tirer des aimants en néodyme :
Un aimant en néodyme a été transformé en une forme de colonne avec un côté de 18 μm et photographié tout en appliquant un champ magnétique.
“L’apparition des domaines magnétiques à l’intérieur de l’aimant s’inversant un par un” a été capturée.
Nous avons trouvé “un grain de cristal qui s’inverse de lui-même et s’étale” et un grain de cristal qui peut durer jusqu’au bout.
Le principe du grain s’est avéré:
Comprendre le principe derrière ces grains conduira à de meilleures performances.
Il a été confirmé qu'”il existe une pluralité de modes de propagation inverse”.
Selon le type d’aimant ou de matériau magnétique doux, le mode qui apparaît peut changer.
Il peut être utilisé pour la conception de structures matérielles.
nouvel interrupteur
Perspective tridimensionnelle du comportement des micro-aimants à l’intérieur des matériaux d’aimants permanents de pointe Un pas en avant dans l’élucidation du mécanisme de force coercitive pour le développement d’aimants à ultra-haute performance (Communiqué de presse)
SPring-8: 3D-Schießen von Neodym-Magneten!
– Bedeutung des Erfolgs der Universität Tohoku und anderer –
Tohoku-Universität,
Kwansei-Gakuin-Universität
Forschungszentrum für Synchrotronstrahlung
Nationales Institut für Materialwissenschaft
Daido Stahl
Ihm gelang es, „dreidimensionale Bilder der magnetischen Domänen eines Magneten zu machen“.
Es erfasst „den Zustand, in dem der Magnetpol innerhalb des Magneten umgekehrt wird, wenn der Magnet an das umgebende Magnetfeld verliert“.
Mehrere Rückwärtsausbreitungsmodi wurden bestätigt.
Dies führt zur Erläuterung des Prinzips der Magnetleistung.
3D-Bildgebung magnetischer Domänen:
Magnetische Informationen im Inneren des Magneten wurden mit harter Röntgenstrahlung aus einer großen Synchrotronstrahlungsanlage (SPring-8) gemessen.
Es wurde wie ein Computertomograph (CT) gedreht und vermessen.
„Wir haben das 3D-Modell rekonstruiert.“
Schießen von Neodym-Magneten:
Ein Neodym-Magnet wurde zu einer Säulenform mit einer Seitenlänge von 18 &mgr;m verarbeitet und fotografiert, während ein Magnetfeld angelegt wurde.
„Das Erscheinen der magnetischen Domänen innerhalb des Magneten, die sich nacheinander umkehren“ wurde erfasst.
Wir fanden “ein Kristallkorn, das sich von selbst umkehrt und ausbreitet” und ein Kristallkorn, das bis zum Ende bestehen kann.
Das Getreideprinzip stellte sich heraus:
Das Verständnis des Prinzips hinter diesen Körnern führt zu einer höheren Leistung.
Es wurde bestätigt, dass “mehrere Rückwärtsausbreitungsmodi existieren”.
Je nach Art des Magneten oder weichmagnetischen Materials kann sich der angezeigte Modus ändern.
Es kann für das Materialstrukturdesign verwendet werden.
neuer Schalter
Dreidimensionale Perspektive des Verhaltens von Mikromagneten in hochmodernen Permanentmagnetmaterialien – ein Schritt vorwärts bei der Aufklärung des Koerzitivkraftmechanismus für die Entwicklung von Ultrahochleistungsmagneten (Pressemitteilung) – SPring-8-Website
Real picture of magnetic domain dynamics along the magnetic hysteresis curve inside an advanced permanent magnet
NPG Asia Materials
Abstract
In the long history of permanent magnet research for more than 100 years,
three-dimensional magnetic microscopy has been eagerly awaited to elucidate the origin of the magnetic hysteresis of permanent magnets.
In this study,
we succeeded in observing the three-dimensional magnetic domain structure of an advanced high-coercivity Nd-Fe-B-based permanent magnet throughout the magnetic hysteresis curve
using a recently developed hard X-ray magnetic tomography technique.
Focused-ion-beam-based three-dimensional scanning electron microscopy
was employed to study the relationship between the observed magnetic domains and the microstructure of the magnet for the same observing volume.
Thermally demagnetized and coercivity states exhibit considerably different magnetic domain structures but show the same periodicity of 2.3 μm,
indicating that the characteristic length of the magnetic domain is independent of the magnetization states.
Further careful examination revealed some unexpected magnetic domain behaviors,
such as running perpendicular to the magnetic easy axis and reversing back against the magnetic field.
These findings demonstrate a wide variety of real magnetic domain behaviors along the magnetic hysteresis inside a permanent magnet.