サブ課題D 高性能永久磁石・磁性材料

責任者 国立研究開発法人産業技術総合研究所 主任研究員

三宅 隆

自動車用モータに用いられる強力磁石および不揮発性メモリ等磁気デバイスで用いられる磁性材料・構造の機能発現機構の解明とその物性予測を行うための高精度・大規模シミュレーション技術を構築する。それらを用いた結晶粒、粒界、界面・薄膜の構造と磁性の第一原理計算に基づき材料の高性能化の指針を与えるとともに、新材料の系統的探索を行い、希少元素の代替と低消費電力社会の実現に資する。

社会的・国家的意義

電気自動車、発電機の駆動モータ用高性能磁石の性能向上や希少元素フリー化が切望

目標・期待される成果

マルチスケールの磁石シミュレータを開発
世界最高磁石を希少元素フリーで実現

実施内容

微細組織制御によるNdFeB磁石理論限界追及
新磁性材料探索による世界最高磁石開発

「京」の実績とポスト「京」の必要性

「京」の実績

磁化反転ダイナミクス、元素添加効果解明

NIMSにて薄膜でNd2Fe14Bを超える磁気特性を有することを確認
ポスト「京」の必要性

30,000原子系で主相・粒界相界面の詳細計算で材料探査実施

ポスト「京」で様々な構造・組成を探査

主な研究開発の内容と成果

実施体制

高効率モーター用磁性材料技術研究組合

情報統合型物質・材料開発イニシアティブ(MI2I)

元素戦略磁性材料研究拠点

業務参加者・協力者

業務参加者
産業技術総合研究所材料・化学領域機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター 三宅 隆
産業技術総合研究所材料・化学領域機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター 石橋 章司
産業技術総合研究所材料・化学領域機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター 佐藤 暢哉
東京大学物性研究所 赤井 久純
東京工業大学物質理工学院 合田 義弘
東京工業大学物質理工学院 寺澤 麻子
東京工業大学物質理工学院 馬場 啓太
協力者
エコール・ポリテクニク(フランス)Centre de Physique Théorique Leonid Pourovskii
エコール・ポリテクニク(フランス)Centre de Physique Théorique Silke Biermann
ルンド大学(スウェーデン)Division of Mathematical Physics Ferdi Aryasetiawan
富士通株式会社次世代テクニカルコンピューティング開発本部 安宅 正
富士通株式会社次世代テクニカルコンピューティング開発本部 田中 智大
物質・材料研究機構磁性・スピントロニクス材料研究拠点 栂 裕太
富士通株式会社次世代テクニカルコンピューティング開発本部 藤崎 淳
富士通株式会社次世代テクニカルコンピューティング開発本部 古屋 篤史
金沢大学ナノマテリアル研究所 石井 史之
北陸先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科・情報科学系 市場 友宏
ルートヴィヒ・マクシミリアン大学ミュンヘン 小倉 昌子
金沢大学理工研究域数物科学系 小田 竜樹
金沢大学理工研究域数物科学系 小幡 正雄
株式会社クロスアビリティ 古賀 良太
金沢大学理工研究域数物科学系 斎藤 峯雄
大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻 佐藤 和則
金沢大学大学院自然科学研究科 澤端 日華瑠
東北大学電気通信研究所情報デバイス研究部門 白井 正文
株式会社クロスアビリティ 千田 範夫
東北大学電気通信研究所情報デバイス研究部門 辻川 雅人
東北大学大学院工学研究科 土浦 宏紀
株式会社クロスアビリティ 長代 新治
三重大学大学院工学研究科物理工学専攻 中村 浩次
北陸先端科学技術大学院大学情報社会基盤研究センター 本郷 研太
北陸先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科・情報科学系 前園 涼
金沢大学大学院自然科学研究科 見波 将
金沢大学大学院自然科学研究科 山口 直也
金沢大学大学院自然科学研究科 吉川 大輝
北陸先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科 Qin Ken
東京工業大学物質理工学院 高 成柱
東京工業大学物質理工学院 田中 友規
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