はじめよう固体の科学

電池、磁石、半導体など固体にまつわる話をします

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磁気物性

磁気記録材料:磁石を用いて情報を記憶する

磁気記録媒体では、磁石のS極・N極を0・1に対応させることで情報を記録します.磁気記録媒体として代表的なものは磁気テープとハードディスクドライブ(HDD)です.

チタン酸ストロンチウム (SrTiO3): 酸化物における万能の天才

SrTiO3は、誘電体からはじまり、超伝導体、熱電材料、触媒、イオン伝導体、半導体、発光材料分野で姿を見かけ、他の物質を形成するための基板としても抜群の有用性を誇ります.

強磁性体の飽和磁束密度の単位変換 【メモ】

今回は、飽和磁束密度の単位として使われる emu/g, emu/cc, T などの単位の互いの変換方法を見ていきます.

酸化鉄(FeO, Fe2O3, Fe3O4):錆だけじゃない!様々な酸化鉄

錆だけが酸化鉄ではありません.鉄は磁石としての性質を持ち、その酸化物も磁石として振舞うことがあります.最古の磁石として有名なマグネタイトは、永久磁石だけでなく触媒材料としても活用されます.

磁化率の測定データをどのように解析・解釈すればよいか

磁気測定から得られる非常に重要なパラメータとして磁化率(帯磁率)があります.磁化率の温度依存性は様々ですが、それぞれをどのように見分ければよいでしょうか.

マグネタイト(Fe3O4, 磁鉄鉱):最古の磁石の結晶構造と機能

人類にはじめて見出されたとされる磁石がマグネタイト(磁鉄鉱)です.マグネタイトはFe3O4 の組成を持ちます.組成中に鉄を豊富に含むことから、金属鉄の原料としても知られます.

磁気熱量効果と磁気冷凍:磁石の力でモノを冷やす

磁気熱量効果(MCE)は、磁場をかけたり外したりすることで磁性体の温度が可逆的に変化する現象です.この現象を応用することで可能となるのが、磁気冷凍や断熱消磁といった冷却技術です.

磁気抵抗と巨大磁気抵抗:磁場をかけると電気の流れやすさが変わる?

「磁気抵抗効果」とは、磁場をかけることで電気抵抗が変化する現象であり、通常は磁界の二乗に比例して電気抵抗が変化します.磁気抵抗効果は、磁気ディスクからの読み出しヘッドや磁気センサーなどに利用されています.

窒化鉄:最強と謳われた幻の磁石

窒化鉄はあらゆる磁石の中で最大の磁力を示し、しかも非常に安価かつ資源的に豊富な鉄と窒素のみから構成されます.しかし、1972年の初報以来、実験の再現性に問題を抱えており、一時は幻の磁石と考えられていました.

強磁性体:磁石になる物質とならない物質の違い

強磁性体は磁場に引き付けられ、磁石を引き付けるような性質を持つ物質です.しかし、鉄釘は強磁性体の一種であり磁石に引き付けられますが、鉄釘が鉄釘を引き付けることはありません.とすれば、強磁性体とは一体何なのでしょうか.

サマコバ磁石:かつての最強磁石

希土類磁石は、希土類元素と遷移金属元素の合金(あるいは金属間化合物)磁石と定義され、しばらく新材料の途切れていた磁石業界復権の鍵となりました.サマコバ磁石は、最初に発見された実用的な希土類磁石です.

ネオジム磁石:現代文明を支える最強の磁石

現在の磁石の頂点に座しているのがネオジム磁石です.ネオジム磁石の性能他の磁石の追随を許しません.ネオジム焼結磁石の生産量は年10万トンを超え、しかも年々生産量が増大しています.現在の磁石の市場は、安く低性能なフェライト磁石と高価で高性能なネ…

永久磁石:ずっと磁力が出るのは何故

永久磁石は強磁性体の中でも硬磁性体に分類され、磁化を反転させるのに必要な磁場(保磁力)が大きいこと、ゼロ磁場でも大きな残留磁化を持つことが特徴です.それゆえ、永久磁石は長期間に渡って大きな磁化を保持することが可能です.

ヒステリシス曲線:強磁性体の特性の全てがここに

軟磁性材料と硬磁性材料の違いは、材料のヒステリシス曲線を見れば明らかになります.ヒステリシス曲線は強磁性体を特徴づける重要なパラメータであり、どのような応用先が向いているかを判断する材料となります.強磁性体でなくとも、磁性体のヒステリシス…

硬磁性と軟磁性:硬派な磁石と軟派な磁石

強磁性体には大きく二種類あり、硬磁性体および軟磁性体と呼ばれます.硬磁性体は磁場に対して「硬い」振る舞いをする物質で、軟磁性体は磁場に対して敏感に磁束密度が変わる物質です.

強磁性、反強磁性、反磁性、常磁性…:磁性体とその特徴

全ての物質は原子から構成されており電子を含みます.電子はそれ自体が磁気モーメントを持ち、小さな磁石として振る舞います.そして、そのような磁気モーメントが数え切れないほど大量に存在するのが、我々の目にする物質です.