정자기학(Magnetostatics)의 동향(일본어판)/야노경제연구소

 <Concise Report>정자기학(Magnetostatics)의 동향(일본어판)

(일본어목차)マイクロマグネティクスの動向（2022年4月調査）

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자료코드: R64200602 / 2022년 8월 18일 발행 / B5 35 

YDB회원 열람 불가

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◆조사개요

본 조사 리포트는 정기간행물 Yano E plus 2022년 5월호에 게재된 내용입니다.

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리서치 내용

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~자성체의 자화구조를 수치적으로 풀 수 있게 되어

　자기재료의 특성 향상 등에 성과가 나타나고 있다~

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1. 정자기학이란

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2. 주목받는 정자기학 응용분야

2-1. 자기기록재료

2-2. 구동모터용 자성재료

2-3. 자기센서

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3. 정자기학과와 관련된 자성재료의 시장규모 추이와 예측

그림·표1. 자성재료의 일본 국내 및 세계 시장규모 추이와 예측(금액: 2020~2025년 예측)

그림·표2. 자성재료 종류별 세계 시장규모 추이와 예측(금액: 2020~2025년 예측)

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4. 정자기학과와 관련된 기업·연구기관의 대응 동향

4-1 국립대학법인 오사카대학

(1) 나노결정 자성체에서의 국소적 자왜효과에 관한 대규모 계산결과

그림1. (a)시뮬레이션 모델, (b)스트라이프 자구 구조에서의 왜곡 분포 결과

(2) 나노결정 연자성체에서의 자왜효과에 관한 결정입경 의존성

그림2. 자왜효과에 대한 결정입경 의존성을 나타내는 탄성 에너지 분포

4-2. 국립대학법인 규슈대학

(1) 자기기록장치

① 마이크로파 어시스트 자기기록

그림3. 마이크로파 어시스트 자기기록방식의 모식도

그림4. 자기기록 시뮬레이션 결과

② 자벽이동형 기록장치

그림5. 자벽이동형 메모리의 모식도

(2) 스핀파 디바이스~논리연산 디바이스~

그림6. 스핀파 디바이스 개념

그림7. 스핀파의 간섭을 이용한 논리연산기의 개념

(3) 마이크로마그네틱스 계산기법~고속계산기법~

그림8. 자화의 운동방정식

4-3. 국립대학법인 교토대

(1) 미시적인 관점에서 거시 자기 특성을 밝혀내는 정자기학

(2) 단순화 자구 구조 모델(SDSM)

그림9. SDSM과 집합 자구 모델

(3) 재료의 멀티 피직스 모델을 이용한 자기 특성의 응력의존성 예측

그림10. 전자강판의 히스테리시스 손실 특성[3]

그림11. 전자강판의 자화 과정(응력 없음)

그림12. 전자강판의 자화 과정(압축응력 있음)

4-4. 학교법인 공학원대학교

(1) 고분해능, 고속응답, 저소비전력 마이크로 자기센서 연구

그림13. 자기센서의 모식도. 상향전류 시(좌), 하향전류 시(우)

그림14. 자기센서의 계산 모델(아몰퍼스 와이어 모델)

그림15. 출력전압과 펄스전류의 시간의존성

그림16. 하향 출력전압의 외부자계의존성과 하향시간(주파수)의 관계를 시뮬레이션한 결과

4-5. 국립대학법인 도쿄대학

그림17. 스킬미온의 모식도

그림18. 소자 구조의 현미경 상

그림19. 표면 탄성파 여기에 의한 온도 상승

그림20. 표면 탄성파에 의한 스킬미온 생성

그림21. 정자기학 시뮬레이션 결과, 변형 컬러 맵(상), 자화 컬러 맵(하)

4-6 후지쯔 주식회사

(1) 정자기학 시뮬레이터 개발

① 정자기학 시뮬레이터 개발 경위

② 'COLMINA CAE 자계 시뮬레이터'의 특징

(2) 'COLMINA CAE 자계 시뮬레이터' 적용사례

① HDD

그림22. HDD의 해석 예: 라이트 소자의 자기기록해석

② EV 모터용 영구자석

그림23. EV 모터용 영구자석의 해석 예: 희토류 자석의 자화반전해석.

빨간색 영역은 자화가 상향, 파란색 영역은 자화가 하향

③ 자기센서

그림24. 자기센서의 해석 예: TMR센서의 해석

④ MRAM

그림25. MRAM의 해석 예: 데이터 유지기간의 해석

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5. 정자기학의 장래 전망