キュリー温度

強磁性と常磁性の相転移が起こる温度。 

物理学や材料科学におけるキュリー温度(TC)/キュリー点は、磁性体が強磁性を失って常磁性に置き換わる温度を指します。キュリー温度は、この臨界温度で強磁性が消失することを発見したピエール・キュリー(1859-1906)にちなんで名付けられました。

キュリー温度を持つ強磁性元素と合金の例を次に示します。 

 

物質  キュリー温度   
鉄(Fe)  770°C
コバルト(Co)  1115°C
ニッケル(Ni)  354°C
ガドリニウム(Gd)  19°C
アルニコ(AlNiCo)  850°C
フェライト(Ferrite)  450°C
サマリウムコバルト(Sm Co)  750 - 825°C
ネオジム(Nd-Fe-B)  310 - 340°C

 

 

応用例

スチール材 - 相転移

下図はSUS(SAE 107)の相転移時エネルギーを測定したグラフです。751℃では2つの相転移が重なりあって検出されています。735℃までの熱流束の増加はキュリー温度での相転移(磁気特性の変化)によるものです。結晶構造の変化(体心立方: BCC → 面心立方: FCC)が大きなピークになっています。この構造変化は 63 J/g のエンタルピー変化に関連します。融解は1367℃で始まり(外挿開始温度)、2段階でピークが見られます(1395℃、1471℃)。融解熱は 268 J/g です。( DSC 404 F1 Pegasus® による測定) 

 

下図は鉄の比熱流量を室温~1620℃ で測定したグラフです。770℃ のピークは、キュリー温度での相転移(磁気特性の変化)によるものです。926℃ と1399℃ のピークでは、結晶構造に 2 つの変化が生じています。これらは試料中の不純物によるものと思われますが、純鉄の文献値[1]と比較するとわずかにシフトしています。融解は 1534℃ で始まっています(外挿開始温度)。融解熱は 266 J/g です。純鉄の典型的な文献値との差異は 1.5% 未満です。 

 


関連技術

TGA