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磁気異方性とは?

じきいほうせい

磁気異方性とは、磁石磁性体が特定の方向には磁化されやすく、それ以外の方向には磁化されにくい性質のことです。

磁気異方性とは、磁性体の磁化のしやすさが方向によって異なる性質を指します。磁化しやすい方向を「磁化容易軸(easy axis)」、磁化しにくい方向を「磁化困難軸(hard axis)」と呼びます。

磁気異方性の起源はいくつかに分類されます。

  • 結晶磁気異方性:結晶格子の対称性によって特定の結晶軸方向に磁化しやすい性質(最も基本的な異方性)
  • 形状異方性:磁性体の形状(細長い棒状など)によって生じる異方性
  • 応力磁気異方性(磁歪):材料内部の機械的ひずみによって生じる異方性
  • 表面・界面異方性:薄膜や多層膜の界面で生じる異方性

磁気異方性の大きさは「異方性エネルギー」または「異方性定数」で表され、この値が大きいほど特定方向に強く磁化しようとします。強い異方性を持つ材料(ハードマグネット)はネオジム磁石などの永久磁石に使われ、異方性の小さい材料(ソフトマグネット)はトランスの鉄心などに利用されます。

また、情報記録の観点からは磁気異方性が非常に重要です。ハードディスクドライブでは、記録ビットが外部磁場でも自発的に反転しないよう、垂直方向の強い磁気異方性を持つ記録層が用いられています。磁気異方性の制御は、高密度記録と熱安定性を両立させるための核心技術です。

使い方・例文

スマートフォンに使われる薄型スピーカーや振動モーターには、特定方向に強い磁気異方性を持つネオジム磁石が採用されており、小型でも強力な磁力を発揮できます。

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