レアアース量の少ない新規磁石化合物の合成に成功 最強の磁石化合物Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂを超える磁気特性

レアアース量の少ない新規磁石化合物の

合成に成功

最強の磁石化合物Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂを

超える磁気特性

平成２６年１０月２０日

物質・材料研究機構

科学技術振興機構（ＪＳＴ）

詳細は、リンクを参照して下さい。

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１．独立行政法人 物質・材料研究機構

　　元素戦略磁性材料研究拠点の宝野 和博

　　フェローのグループは、ハイブリッド

　　自動車の駆動モータとして使われている

　　ネオジム磁石注１）よりも少ない

　　レアアース注２）濃度で、同等以上の

　　優れた磁気特性を持つ新規磁石化合物

　　ＮｄＦｅ１２Ｎｘの合成に成功

　　しました。

２．ハイブリッド自動車用モータには、

　　ジスプロシウムを８％程度含む

　　ネオジム磁石が使用され、その使用量

　　が急増していますが、ジスプロシウム

　　やネオジムなどのレアアースは、

　　原料の地政学的リスクが高いことから、

　　その使用に頼らない磁石の開発が強く

　　求められています。

　　ネオジム磁石は１９８２年に佐川 眞人

　　氏により発明された世界最強の磁石で

　　あり、ネオジム２：鉄１４：ホウ素１

　　という磁石化合物（Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ）

　　を主成分とした磁石です。

　　Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ化合物の高い

　　異方性磁界注３）と高い磁化のために、

　　ネオジム磁石は優れた磁石になります。

　　新たに合成に成功した新規磁石化合物

　　ＮｄＦｅ１２Ｎｘは、

　　このＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ化合物の

　　レアアース量よりも１０％も低い量で、

　　同等以上の磁気特性を持つことが

　　見いだされました。

３．これまでの研究で、ＮｄＦｅ１１ＴｉＮ

　　は安定に合成できる磁石化合物として

　　知られていました。

　　しかし磁性を持たないＴｉが添加されて

　　いるために、その磁化は

　　Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂよりも劣り、これまで

　　ほとんど注目されませんでした。

　　今回の研究では非磁性元素のＴｉを

　　使わずにＮｄＦｅ１２Ｎｘ化合物の

　　比較的厚い膜の合成に成功し、

　　その固有物性値を測定したところ、

　　これまで最強のＮｄ２Ｆｅ１４Ｂを

　　凌ぐ磁気特性、つまり、室温でより

　　高い異方性磁界（約８テスラ）、

　　より高い飽和磁化注４）

　　（５％の誤差で１．６６テスラ）を

　　持つことを発見しました。

４．この化合物の磁気特性は高温で

　　Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂを凌ぐことから、

　　この化合物で磁石を作ることが

　　できれば、ハイブリッド自動車用磁石

　　で大量に使われているジスプロシウム

　　を使わなくても優れた磁石特性が

　　得られると期待されます。

　　またＮｄ２Ｆｅ１４ＢではＮｄの

　　質量比が２７％であるのに対し、

　　ＮｄＦｅ１２ＮｘではＮｄの質量比が

　　わずか１７％で済むために

　　（ｘ＝１として算出）、レアアースの

　　使用を大幅に削減でき、さらに高価な

　　ホウ素を必要としないために、

　　資源的・価格的に有利な化合物と

　　言えます。

　　今後、実用的な磁石の実現に向け、

　　ＮｄＦｅ１２Ｎｘを粉で大量に作る

　　方法や、その粉を磁石の形に固めて

　　いくプロセスを開発して行きます。

５．本研究は、文部科学省 元素戦略

　　プロジェクト＜拠点形成型＞により

　　運営されている物質・材料研究機構

　　元素戦略磁性材料研究拠点で行われ

　　ました。

　　新物質の磁化測定は独立行政法人

　　科学技術振興機構（ＪＳＴ）

　　戦略的創造研究推進事業 チーム型研究

　　（ＣＲＥＳＴ）「元素戦略を基軸

　　とする物質・材料の革新的機能の創出」

　　研究領域（研究総括：玉尾 皓平）

　　における研究課題「ネオジム磁石の

　　高保磁力化」の協力により行われ

　　ました。本成果は、金属系材料の

　　速報誌Ｓｃｒｉｐｔａ

　　Ｍａｔｅｒｉａｌｉａに１０月２０日

　　付けで掲載されます。

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　まだ実際の磁石が出来た訳では

ありませんが、期待が持てそうです。

＞レアアースの使用を大幅に削減でき、

＞さらに高価なホウ素を必要としない

＞ために、資源的・価格的に有利な

＞化合物と言えます。

　と言っています。

　レアアースレスのモータも何例か開発

されつつあるようですが、まだいずれも

製品化まで至っていないようです。

　一番近そうなのが、

「安川電機、レアアースのネオジムを

　用いないEV駆動用モータを開発」

2013年1月19日

　だと思うのですが、ニュースに

上がってきませんね。

　どうなっているのかな？

　日産リーフに搭載されているモーター

は「ジスプロシウム(Dy)」の使用量を

従来より40%削減したもののようですね。

　関連投稿です。

「日産、レアアースのジスプロシウム

　使用量を40%削減したEV用モーターを

　開発」

2012年11月23日

　とにかくより安価で高性能なモーターの

開発に期待しています。