磁性材料の基礎

磁気ディスク装置、モーター、センサー等には、鉄に代表されるような磁性材料が用いられています。本講義では、磁性材料の基本知識の習得に重点を置きます。初めに磁性の用途や磁性に必要な述語の説明を行います。次に、磁性の種類について説明をします。次に、磁性の中でも特に重要な強磁性の説明、及び強磁性のうち、硬磁性及び軟磁性材料の特徴について説明をします。最後に磁気ディスク装置の仕組みについて説明をします。

1. 磁性 (磁気) とは何か?
   1. 磁石の用途
   2. 磁石の歴史
   3. 磁石の性質と磁気に関する述語
      1. 磁極
      2. 磁荷
      3. 磁場と磁界
      4. 磁気モーメント
      5. 磁化
      6. 磁束密度
      7. 磁化率、比磁化率
      8. 透磁率、比透磁率
   4. 単位系
2. 磁性の種類
   1. 強磁性 (フェロ磁性)
   2. 反磁性
   3. 常磁性
   4. 反強磁性
   5. フェリ磁性
3. 強磁性
   1. 磁化曲線
      1. 初磁化曲線
      2. 磁化率
      3. B-H曲線
      4. 透磁率
      5. メジャーループ
      6. マイナーループ
      7. 交流消磁と熱消磁
   2. 熱磁気曲線 (Thermomagnetic curve)
      1. Tcを実験から求める方法の一例
      2. 飽和磁化とキュリー温度の例
   3. 反磁界
      1. 反磁界とは?
      2. 磁性体の形状の違いによる反磁界
         (球、無限に長い長さをもつ円柱、無限に広い面をもつ薄膜)
      3. 磁化曲線と反磁界の関係
   4. 磁気異方性
      1. 磁気異方性とは? (磁気異方性の種類)
      2. 結晶磁気異方性
      3. Feの磁気異方性
      4. Niの磁気異方性
      5. Coの磁気異方性
      6. 磁気異方性エネルギー
      7. 立方晶の磁気異方性エネルギー
      8. 六方晶の磁気異方性エネルギー
      9. 異方性磁界
      10. 形状磁気異方性
      11. 誘導磁気異方性
   5. 磁気歪み
   6. 磁区構造
      1. 磁区とは?
      2. 還流磁区
      3. 磁壁
      4. 磁界を印加した場合の磁区
      5. 磁化機構
      6. ブロッホ磁壁
      7. ネール磁壁
   7. 交換相互作用
      1. 現象論的考え方
      2. 量子力学的考え方
4. 硬磁性材料
   1. 硬磁性材料とは?
   2. 永久磁石 (Permanent magnet)
   3. 減磁曲線 (Demagnetizing curve)
   4. 最大エネルギー積
   5. 永久磁石の特性
   6. アルニコ磁石
   7. フェライト磁石
   8. 希土類磁石 (サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石)
   9. 磁気ディスク、磁気テープに使われる材料
5. 軟磁性材料
   1. 軟磁性材料とは?
   2. 鉄
   3. 電磁鋼板
      1. 無方向性電磁鋼板
      2. 方向性電磁鋼板
      3. ケイ素4%以上の電磁鋼板
      4. ヒステリシス損
      5. 渦電流損
   4. パーマロイ (鉄-ニッケル合金) (permalloy)
   5. センダスト (Fe-Si-Al合金)
   6. ソフトフェライト
   7. アモルファス磁性合金 (amorphous:非晶質金属)
   8. 磁気ディスク装置の磁気ヘッドに使われる材料
6. 磁気ディスク装置の記録の仕組み
   1. 磁気ディスク, 磁気ヘッドに使われる材料
   2. 磁気ディスク装置の動くしくみ
   3. 記録のしくみ