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本研究では，レアアースを使わない蓄冷材の開発を目指し，遷移金属磁性体をターゲットとした．遷移金属化合物では一般的に交換相互作用が数100 Kと大きいため，蓄冷材応用として必要な極低温度での大きな比熱が期待できない．一方，正三角格子上で反強磁性相互作用を受けるスピンがどの向きにも定まらないフラストレーションにより，交換相互作用が数100 K程度であっても，磁気相転移温度を10 K付近まで大幅に低下するという効果を利用した．モデル材料CuFeO₂は，この効果で相転移温度が約10 Kとなり， Feサイトの2 %をAlで置換したCuFe0.98Al0.02O₂（CFAO）では極低温での比熱が一層増大した．実際にGM冷凍機にCFAOを充填して評価したところ，3.5 K以下までの冷却に成功した．

Rights:

• In Copyright
  

Keyword: レアアースフリー, 蓄冷材, GM冷凍機

Date published: [2026年5月]

Publisher: 公益社団法人　日本セラミックス協会

Journal:

• セラミックス/Ceramics Japan (ISSN: 0009031X) vol. 61 issue. 5

Funding:

Manuscript type: Author's version (Accepted manuscript)

MDR DOI: https://doi.org/10.48505/nims.6294

First published URL: https://member.ceramic.or.jp/journal/current.html

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Updated at: 2026-05-14 10:11:33 +0900

Published on MDR: 2026-05-14 14:26:37 +0900