東北発 素材技術先導プロジェクト（文部科学省）超低損失磁心材料技術領域（研究代表者 東北大学リサーチプロフェッサー・教授 牧野彰宏）は、従来必須とされていたSm（サマリウム）, Nd（ネオジム）や Dy（ジスプロシウム）などのレア・アース元素（希土類）を全く含まない完全レア・アースフリーFeNi磁石を短時間、かつ簡便な方法で、高品質に作製することに世界で初めて成功しました。
現在、次世代自動車や家電、産業機械の心臓部である省エネモータに用いられている日本発のネオジム磁石における基本特許等の排他的独占権は切れつつあり、さらに、希土類の輸出規制が政治的カードとして使われる中、磁石関連産業ばかりではなく、次世代モータ等の省エネ技術を基盤とする我が国の産業全体優位性維持が難しくなっています。そこで希土類に依存しない革新的な日本発の新規高性能磁石開発は最重要課題となっています。今回の研究成果は、世界で初めてこの課題解決に向けた道を拓きました。
宇宙空間で超徐冷（超平衡状態）して形成された天然隕石中に極微量含まれるFe-Ni磁石は1960年代から知られていましたが、この形成には数十億年かかるため人工的に短時間で作製することは不可能と考えられていました。本研究グループはアモルファス金属が熱処理によりナノ結晶化する時の超高速原子移動を利用し、タイムトンネルのように数十億年かかるものを300時間に短縮し、より高品質に作製することに成功しました。
本結果は著名な国際科学雑誌「Scientific Reports」に掲載され、2015年11月20日付の日刊産業新聞に掲載されました。
詳細1: プレスリリース本文 [PDF:941KB]
詳細2: Scientific Reports Webサイト [DOI:10.1038/srep16627]
図：（a）L10-FeNi相の生成の模式図。（b）一般的に知られているFe-Ni二元系状態図（背景図）と隕石関係の論文でみられる状態図。後者では赤色太線で描かれている超平衡L10-FeNi規則相が含まれている。