巨大磁歪材料

磁歪材料は、磁場を印加すると形状が伸縮する磁歪効果を示す。また、材料へ力を加えると磁化の変化が起こり、透磁率が低下するという逆磁歪効果も示す。Tarfenol-Dと呼ばれるTb-Dy-Fe化合物や、Galfenolと呼ばれるFe-Ga合金などは磁場による形状変化も大きく、優れた磁歪効果を示すことから、様々な用途への応用が期待されており、磁歪効果を利用したアクチュエータ(位置決め、光軸合わせなど)や振動子(スピーカー、加速機など)、逆磁歪効果を利用したセンサ(トルクセンサ、回転センサなど)やエネルギーハーベスティングの一つとして注目されている振動発電用の素子としての研究開発が行われている。一方で、従来の材料は、高価であることや機械的特性が悪いこと、単結晶が必要なことなどから使用環境の制限が問題視されており、新たな材料も求められている。

今回、発明者らのグループではコバルトフェライト(CoFe2O4)に銅を添加した材料が優れた磁歪特性を示すことを見出した。本材料は安価に製造できるため、従来材料においてコストの問題で適応できなかったアプリケーションでの活用が期待できる。また、Galfenolよりも磁場による大きな寸法変化を示すことも期待される。