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平成28年度磁性材料研究会

2017年1月19日 13:00 - 17:00

無料

平成28年度磁性材料研究会
テーマ「磁気冷凍材料研究の最前線」

磁気冷凍とは、磁性体のもつ磁気熱量効果を利用して冷却する技術です。フロンなどの冷媒を使わないため、現在、冷蔵庫やエアコンで利用されている蒸気圧縮式冷凍機よりも環境負荷が少なく、さらに、圧縮機が不要で省エネ化が図れるため、蒸気圧縮式冷凍機に代わる技術として注目されています。この新しい磁気冷凍技術では、磁気冷凍の要となる磁性体開発だけではなく、強磁場の発生方法や、熱伝達、熱交換など、全体としての冷凍システム開発も重要です。一方、中性子は、磁気冷凍の要となる磁気熱量効果を生み出すスピンの整列状態や運動状態を直接観測できるミクロな磁気プローブであるだけでなく、冷凍システム内での冷媒の流れを可視化できるため、今後の磁気冷凍研究開発に積極的な利用が期待できます。本研究会では、磁気冷凍技術の最前線で活躍されている研究者をお招きして最新の状況を講演していただき、磁気冷凍技術の将来展望はもとより、そのための中性子の利活用に関しても議論します。

開催日時 平成29年1月19日(木)13:00-17:00
会場 エッサム神田ホール1号館 2F多目的ホール
〒101-0045 東京都千代田区神田鍛冶町3-2-2
TEL: 03-3254-8787
http://www.essam.co.jp/hall/access/#access_1
参加費:無料 ただし、資料代として5,000円いただきます。なお、中性子産業利用推進協議会の会員企業の皆さまと大学、研究機関の方は無料です。それ以外の方は事務局までご相談ください。資料代は当日徴収させていただきます。
参加申込み 参加を希望される方は、
(1) 名前
(2)所属
(3)連絡先(電話番号、E-mail address)
(4)交流会への参加の有無(領収書を発行します)
をご記入の上、下記までメールにてお申し込みください。
申込み先中性子産業利用推進協議会 事務局 大内 薫
E-mail: info@j-neutron.com
交流会 神田駅近くの「ワインホール130」で交流会を開催します。参加費は2,000円です。講演者と参加者のざっくばらんな意見の交換の場になりますので、是非ご参加ください。参加希望者は1月16日(月)までに登録してください。参加費は当日いただきます。なお、当日キャンセルされた場合には参加費をいただきます。
会費:2,000 円
時間:17:20~19:20
会場:ワインホール 130
住所:東京都千代田区内神田 3-18-8 ナルミビル 4F
TEL: 03-5295-2525
主催 中性子産業利用推進協議会
茨城県中性子利用促進研究会
J-PARC/MLF 利用者懇談会
総合科学研究機構中性子科学センター(CROSS東海)

プログラム

13:00-13:05開会挨拶 研究会主査 北澤英明(NIMS)
13:05-13:25J-PARC MLFにおける産業利用の現状 富田俊郎(茨城県)
J-PARC MLFと茨城県BLの現状、J-PARC MLFにおける産業利用の状況、2016Bの課題採択結果、ならびに、産業利用成果などを紹介する。
13:25-14:05磁気冷凍材料研究の最前線 - 磁気冷凍技術の現状・課題・将来 - 平野直樹(中部電力)
磁気冷凍技術は、ある種の磁性体に磁界の変化を与えると、その温度が変化する現象(磁気熱量効果)を利用した技術である。この技術は、海外に比べて高効率を実現している我が国のヒートポンプ技術を、さらに効率向上できると期待される革新的な省エネルギー技術である。また、冷媒に温室効果ガスを使用しないため、環境にもやさしい画期的な技術でもある。磁気冷凍技術の研究開発は、徐々にその取り組みが認知され始めており、基礎研究段階からシステムのデモンストレーション段階を経て、実用化、商品化の一歩手前まで来た感がある。本講演では、これまでの取り組みや現在進められている開発の動向を概観し、その課題や将来性について解説する。
14:05-14:35鉄道空調を目指した室温磁気ヒートポンプの開発 宮崎佳樹(鉄道総研)
鉄道総研では、鉄道車両空調のノンフロン・省エネルギー化の観点から、現行の蒸気圧縮式冷凍に変わり得る冷房技術として磁気ヒートポンプシステムの開発を目指している。これまで磁気ヒートポンプ技術の大型冷凍・冷房装置への適用可能性を検証するため、1kW級磁気ヒートポンプシステムを試作し、最大冷凍能力1.4 kW、最大温度差は21 Kが得られている。本講演では、磁気ヒートポンプ技術の大型冷凍・冷房装置への適用可能性と最近の鉄道総研における取り組みを紹介する。
14:35-15:15磁気冷凍の実用の鍵となる磁気冷凍材料 齋藤明子(東芝)
1881年に鉄で磁気熱量効果が発見され、その後、大きなスピンを持つ常磁性体や強磁性体を用いた磁気冷凍が、極低温や宇宙などの特定分野への応用を中心に発展してきた。近年、環境にやさしい技術として、磁気冷凍の汎用冷凍機器への応用研究が世界的に活性化している。実用の観点では、永久磁石で手軽に生成できる低い磁場でも大きなエントロピー変化をトリガできる磁気冷凍材料が不可欠となり、遍歴電子メタ磁性を示すLaFeSi系物質や、磁気相転移と構造相転移が同時に発現することで格子系のエントロピー変化も重畳される物質系が多数発見されている。本講演では、磁気冷凍の汎用冷凍機器応用の視点から、磁気冷凍材料に求められる特性について紹介する。
15:15~15:25休 憩
15:25-15:55巨大磁気熱量効果を示すMn化合物の磁性 和田裕文(九州大学)
現在、室温磁気冷凍材料の主流となっているのは、強磁性から常磁性へ一次相転移を示す遷移金属磁性体の物質群である。巨大磁気熱量効果は磁性体が相転移の際に放出するエントロピーによるものであるが、そもそも遍歴電子磁性体のエントロピーの起源についてはよくわかっていない。経験的には局在モーメント的な性格をもつ磁性体の磁気エントロピーは大きく、キュリー温度で磁気モーメント(スピンの揺らぎの振幅の2乗平均)が大きく減少する磁性体の場合は小さいことが知られている。本講演では、MnAs_{1-x}Sb_{x}や(MnFe)_2(PSi)化合物の磁性について紹介し、今後の中性子研究の果たす役割についても触れてみたい。
15:55-16:25極低温における磁気冷凍 沼澤健則(NIMS)
磁気冷凍技術は、古くから極低温や超低温の発生手段として知られており、今日でも核断熱消磁として広く用いられている。しかしながら、これを比較的高温領域に応用しようとする試みは、1960年代における磁気スターリングサイクルの解析や超伝導マグネットの実用化が契機となっており、その意味では古くて新しい技術といえる。磁気冷凍の特長は、第一に極低温領域においてカルノーサイクルを実現できることがあげられる。一方、高温領域では、蓄冷器を援用した冷凍サイクルが不可欠となる。磁気冷凍には冷凍サイクルのみならず、磁性体、磁場及び熱スイッチの技術開発が不可欠である。本講演では、これらを整理して示し、磁気冷凍の基本について解説する。
16:25-16:55中性子による磁気冷凍材料研究 北澤英明(NIMS)
近未来の水素社会実現のためには、効率的に水素を貯蔵・運搬する技術として、水素液化のための磁気冷凍技術が有力な候補として考えられている。その実現のためには、水素の沸点である約20Kで大きな磁気冷凍能力を有する材料開発が求められている。今回、我々が取り上げた希土類金属間化合物Ho5Pd2は、20K付近で大きな磁気熱量効果を示すばかりでなく、反強磁性でありながら、大きな磁気冷凍能力を示すことが、2007年にSamantaらによって報告された。ただし、この時点では反強磁性体であるという証拠がなかったため、我々は、磁気秩序の種類を直接に判定できる中性子回折法による研究を開始した。実際には、最初の報告で予想されていた単純な反強磁性体ではなく、結晶構造に多くの欠陥を含むことが原因で起きている非常に興味深いクラスターグラスであることが判明した。その後、この知見を元に置換系に展開して、さらに磁気冷凍性能の高い材料を開発するに至ったので、その現状を紹介する。
16:55-17:00閉会挨拶&お知らせ 峯村哲郎(茨城県)

詳細

日付:
2017年1月19日
時間:
13:00 - 17:00
参加費:
無料
イベントカテゴリー:

主催者

中性子産業利用推進協議会
茨城県中性子利用促進研究会
J-PARC/MLF利用者懇談会
一般財団法人 総合科学研究機構(CROSS)中性子科学センター

会場

エッサム神田ホール 1号館 2F 多目的ホール
Japan 〒101-0045 東京都
千代田区, 神田鍛冶町3-2-2
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電話番号:
03-3254-8787
Web サイト:
http://www.essam.co.jp/hall/access/#access_1