JP2015213106A - 電気抵抗率低下方法、及び、低抵抗率材料 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、鉄系金属、コバルト系金属、ニッケル系金属などの強磁性材料の電気抵抗率を低下させることができる新規な電気抵抗率低下方法、及び低抵抗率材料を提供することを目的とする。【解決手段】強磁性材料２を、永久磁石又は電磁石からなる磁場発生源３から生じた磁場に晒された状態とすることによって、前記強磁性材料２の電気抵抗率を低下させる。【選択図】図１

Description

本発明は、強磁性材料の電気抵抗率を低下させる電気抵抗率低下方法、及び、低抵抗率材料に関する。

金属材料からなる導体は、温度の上昇と共に電気伝導性が上がり、温度の下降と共に電気伝導性が減少する性質を有する。

「超伝導」とは、前記導体を冷却した際に、電気抵抗（Ｒ）が急激にゼロになる現象を意味する。前記電気抵抗（Ｒ）は、前記導体の電気抵抗率（Ρ）と、前記導体の長さ（Ｌ）と、前記導体の断面積（Ａ）と、の関係において、「Ｒ＝Ρ・Ｌ／Ａ」なる式を満たすため、超伝導は、前記導体の電気抵抗率（Ｐ）が限りなくゼロに近づく現象とも言える。

この超伝導の現象が現れるときの温度は、「超伝導転移温度」と称されている。この超伝導転移温度を上昇させる技術の開発は、現代物理学の重要な研究目標の一つとなっており、現在、種々の超伝導材料が開発されている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２００７−３２０８２９号公報

前記特許文献１に開示された超伝導材料（超伝導化合物）は、化学式ＬａＦｅＯＰｈ（Ｐｈは、Ｐ、Ａｓ及びＳｂのうちの少なくとも１種）で示され、ＺｒＣｕＳｉＡｓ型（空間群Ｐ４／ｎｍｍ）の結晶構造を有することを特徴とするものである。

このように、現在開発されている超伝導材料は、構造が複雑、且つ、高価なものであり、鉄などの汎用金属を母材とする金属性材料の電気抵抗率を低下させる手段の実現は達成されていない。

本発明は、前記技術的課題を解決するために開発されたものであって、鉄系金属、コバルト系金属、ニッケル系金属などの強磁性材料の電気抵抗率を低下させることができる新規な電気抵抗率低下方法、及び低抵抗率材料を提供することを目的とする。

本発明の電気抵抗率低下方法は、強磁性材料の電気抵抗率を低下させる電気抵抗率低下方法であって、前記強磁性材料を、永久磁石又は電磁石からなる磁場発生源から生じた磁場に晒された状態にすることを特徴とする（以下、「本発明方法」と称する。）。

本発明方法において、「強磁性材料」とは、隣り合うスピンが同一の方向を向いて整列し、全体として大きな磁気モーメントを有する強磁性体を母材とする金属性材料を意味する。前記強磁性材料としては、例えば、鉄系金属（鉄、及び鉄を母材とする合金）、コバルト系金属（コバルト、及びコバルトを母材とする合金）、及びニッケル系金属（ニッケル、及びニッケルを母材とする合金）等を挙げることができる。

又、本発明方法において、前記「永久磁石」とは、外部から磁場や電流の供給を受けることなく磁石としての性質を比較的長期にわたって保持し続ける物体のことを意味する。前記永久磁石としては、例えば、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、及びネオジウム磁石等を挙げることができる。

一方、前記「電磁石」とは、通電することによって一時的に磁力を発生させる機械要素を意味する。前記電磁石としては、磁性材料の芯のまわりにコイルが巻き回されてなり、前記コイルに通電されることによって磁力を発生させるものが好適に用いられる。

本発明方法においては、前記強磁性材料を、２０ｍＴ以上の磁束密度を有する磁場に晒すことが好ましい態様となる。

本発明方法においては、前記強磁性材料として、鉄系金属を用いることが好ましい態様となる。

本発明の低抵抗率材料は、永久磁石又は電磁石からなる磁場発生源と、強磁性材料と、を具備し、前記強磁性材料が、前記磁場発生源から生じた磁場に晒された状態となされてなり、磁場に晒された状態の前記強磁性材料の電気抵抗率が、前記強磁性材料固有の電気抵抗率より低下していることを特徴とする（以下、「本発明材料」と称する。）。

本発明材料においては、磁場に晒された状態の前記強磁性材料の電気抵抗率が、０℃の温度条件下、０．１×１０^―８Ω・ｍ以下であるものが好ましい態様となる。

本発明によれば、鉄系金属、コバルト系金属、ニッケル系金属などの強磁性材料の電気抵抗率を低下させることができる

図１は、本発明材料を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

［実施例１］
図１に、本発明材料１を示す。この本発明材料１は、縦２００ｍｍ、横１５０ｍｍ、厚み２．４ｍｍの板状の強磁性材料（鉄系金属：ＳＳ４００）２の片側面に、１６ｋｇの吸着力を有する磁場発生源（サマリウムコバルト磁石）３を四個吸着させたものである。なお、都合四個の磁場発生源によって生じた磁場は、４０ｍＴであった。

前記磁場発生源３を吸着させる前に、前記強磁性材料２における固有の電気抵抗率をテスターにて測定したところ、０℃の温度条件下、８．９×１０^‐８Ω・ｍの測定値を得た。

一方、前記強磁性材料２を、図１に示すように、前記磁場発生源３から生じた磁場に晒された状態としたうえで、前記強磁性材料２の電気抵抗率をテスターにて測定したところ、０℃の温度条件下、０．１×１０^−８Ω・ｍ以下（測定下限値以下）の測定値を得た。

又、温度条件を１０℃に変えて、前記強磁性材料２における固有の電気抵抗率をテスターにて測定したところ、１０．６×１０^‐８Ω・ｍの測定値を得た。

一方、１０℃の温度条件下、前記磁場発生源３から生じた磁場に晒された状態となされた前記強磁性材料２の電気抵抗率をテスターにて測定したところ、０．１×１０^−８Ω・ｍ以下（測定下限値以下）の測定値を得た。

これより、前記強磁性材料２を、前記磁場発生源３から生じた磁場に晒された状態とすることによって、前記強磁性材料２の電気抵抗率を低下させることができることが確認された。

［実施例２］
図２に示すように、前記磁場発生源３を二個にすることによって磁場を２０ｍＴとした以外は、前記実施例１と同様にして本発明材料１を得た。

この本発明材料１につき、０℃、及び１０℃の温度条件下で、前記磁場発生源３から生じた磁場に晒された状態となされた前記強磁性材料１の電気抵抗率をテスターにて測定したところ、各温度条件下において、いずれも０．１×１０^−８Ω・ｍ以下（測定下限値以下）の測定値を得た。

なお、前記実施例１、２においては、強磁性材料２として鉄系金属（ＳＳ４００）を用いたが、ステンレスその他の鉄系金属を強磁性材料２として用いた場合にあっても、磁場に晒された状態の前記強磁性材料２の電気抵抗率が、前記強磁性材料２固有の電気抵抗率より低下することが確認されている。

又、鉄系金属に変えて、コバルト系金属やニッケル系金属を強磁性材料２として用いた場合にあっても、磁場に晒された状態の前記強磁性材料２の電気抵抗率が、前記強磁性材料２固有の電気抵抗率より低下することが確認されている。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、強磁性材料の電気抵抗率を低下させる方法、及び電気抵抗率が低下された材料として種々の分野において好適に利用することができる。

１ 本発明材料
２ 強磁性材料
３ 磁場発生源

Claims (5)

1. 強磁性材料の電気抵抗率を低下させる電気抵抗率低下方法であって、
   前記強磁性材料を、永久磁石又は電磁石からなる磁場発生源から生じた磁場に晒された状態とすることを特徴とする電気抵抗率低下方法。
2. 請求項１に記載の電気抵抗率低下方法において、
   前記強磁性材料を、２０ｍＴ以上の磁束密度を有する磁場に晒す電気抵抗率低下方法。
3. 請求項１又は２に記載の電気抵抗率低下方法において、
   前記強磁性材料として、鉄系金属を用いる電気抵抗率低下方法。
4. 永久磁石又は電磁石からなる磁場発生源と、
   強磁性材料と、
   を具備し、
   前記強磁性材料が、前記磁場発生源から生じた磁場に晒された状態となされてなり、
   磁場に晒された状態の前記強磁性材料の電気抵抗率が、前記強磁性材料固有の電気抵抗率より低下していることを特徴とする低抵抗率材料。
5. 請求項４に記載の低抵抗率材料において、
   磁場に晒された状態の前記強磁性材料の電気抵抗率が、０℃の温度条件下、０．１×１０^―８Ω・ｍ以下である低抵抗材料。
   
   

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