비 네오디뮴(Nd) 영구자성재료 및 이를 이용한 영구자석
non-Nd Magnetic material and Permanent magnet
특허 요약
본 발명에서는 기존의 네오디뮴 자석 Nd 2 Fe 14 B 대체 영구자석으로 CeFe 12 기반 화합물이 제시되었다. 정방정계의 결정을 가지며 층상으로 철 원소들이 복잡한 망을 가진 Ce 2 Fe 14 B 에 비해 철이 균일하게 분포한 ThMn 12 형태의 구조인 CeFe 12 화합물은 적은 희토류 조성에 비해 많은 철 원소 조성을 가진다. 따라서, CeFe 12 계열 화합물들의 큐리온도는 높아 영구자석으로써 성능이 우수할 것으로 예상되어진다. 하지만 CeFe 12 는 동적 불안정성과 낮은 자기이방성에 기인한 낮은 보자력에 인하여 영구자석성능이 떨어지고 실제 합성과 응용에 어려움이 있다. 본 발명에서는 CeFe 12 의 자석 특성이 향상시킬 수 있는 방안으로 비금속원소 삽입과 Fe 보다 원자 크기가 큰 원소 삽입을 통하여 CeFe 12 시스템에 전자를 공급하여 Ce f-궤도 안정을 통해 CeFe 12 계열 화합물의 불안정성을 제어 하였고, Ce f-궤도의 궤도각운동량 증가를 통하여 자기이방성을 증가시켜 보자력을 향상시키는 방안을 제일원리 계산을 통하여 제시하였다. 더 나아가, Fe 보다 스핀-궤도 상조작용이 큰 4d, 5d-전이금속 치환을 통하여 보자력이 향상된 CeFe 12 계열 화합물을 디자인하였고, 동적 불안정성이 해소된 CeFe 11 M 에 ...(이하생략)
청구항
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 | CeFe12A 화합물로서, 삽입된 A는 Ce-A-Ce 사이에서 배위결합을 형성하고,A는, 최외곽 전자가 d-궤도 전자를 포함하지 않는 원자들로서, A는, B, C, Al, Si, P, Ga, Ge, As 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자성재료. |
| 2 | 제1 항에 있어서,상기 A의 삽입에 의해 포논거동에서 CeFe12의 음수 진동수가 제거되는 것을 특징으로 하는 영구자성재료. |
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| 8 | CeFe11MA화합물로서, M은 M은 4d-전이금속 또는 5d-전이금속 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하고, A는 최외곽 전자가 d-궤도 전자를 포함하지 않는 원자들이고,M은 Ti,V,Cr,Zr,Nb,Mo 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하고, A는 C, N, As 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자성재료. |
| 9 | 삭제 |
| 10 | 제1항, 제2항, 제8항 중 어느 한 항에 의한 영구자성재료를 포함하는 영구자석. |
