富士通,永久磁石が磁化反転する過程を大規模にシミュレーションすることに世界で初めて成功

富士通は,スーパーコンピュータ「京」を用いた大規模磁化反転シミュレーション技術を開発し,永久磁石が磁化反転する過程を大規模にシミュレーションすることに世界で初めて成功した。これまでも磁性材料における磁化反転の過程は従来から研究されてきたが,ネオジム磁石の忠実なモデル化は膨大な計算量を要することから,その過程をシミュレーションで再現することが困難だった。

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今回,有限要素法の手法とマイクロマグネティックスの手法を組み合わせて、,ネオジム磁石の磁化反転のシミュレーションを行なった。このシミュレーションでは,ネオジム磁石の多結晶モデルを用い,計算領域を1㎚の微細な領域に分割することで磁壁と呼ばれる磁化の遷移領域の挙動を計算した。この結果,これまでのシミュレーション技術では困難だった磁壁の移動や磁化反転が進行する様子を解析することが可能になった。

この技術により,従来のシミュレーターでは扱うことができなかった磁性体の微細な磁区構造を解析することができるようになった。今後,ジスプロシウムなどの重レアアースを使用しない強力なネオジム磁石など,新たな磁性材料の研究開発の促進が期待される。

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