共同研究・競争的資金等の研究課題

2012年 - 2014年

鉄-酸化鉄相分離構造からなるナノコンポジット磁石ナノ粒子の調製とその磁気特性

文部科学省  科学研究費補助金(若手研究(B))
  • 中谷 昌史

課題番号
24750121
担当区分
研究代表者
配分額
(総額)
3,510,000円
(直接経費)
2,700,000円
(間接経費)
810,000円
資金種別
競争的資金

平成25年度は、出発物質となる酸化鉄ナノ粒子の合成、その粒径制御、シリカ被覆、ならびに構造制御について行った。出発物質である酸化鉄ナノ粒子の合成については、室温常磁性であるウスタイト相を有し、粒径が80nmの大粒径サイズの粒子を調製することに成功した。これは、超常磁性サイズよりも大きいため、α相形成時に大きな飽和磁化を発現出来るものと期待される。また、この大粒径粒子へシリカ被覆することに成功し、その厚さを制御し、温度に対する耐性について詳細な検討を行い、最適厚さの条件を見いだした。本研究において、軟磁性α-Fe相をコアに、硬磁性相ε相酸化鉄をシェルに採用することを想定している。そのため、酸化鉄相に覆われたα-Feナノ粒子の調製ならびにε相担体で調製出来る手法について度検討した。まず、前年度成功している酸化鉄被覆α-Feナノ粒子調製法を、上述の大粒径酸化鉄ナノ粒子をシリカ被覆し、還元・酸化処理を行うことで小粒径時と同様の耐酸化性能を付与することに成功した。つづいて、ε相形成について検証するため、まずは8 nm 酸化鉄ナノ粒子をシリカ被覆したものを出発物質として用い、ε相形成条件について検討した。シリカ厚を制御されたシリカ被覆酸化鉄ナノ粒子を様々な処理温度、昇温速度、処理時間の下で処理を行い、結晶構造変態を追跡した。現在、単相では無いものの、ε相形成に成功しており、その保磁力を室温で13kOeまで向上させることに成功している。

リンク情報
URL
https://kaken.nii.ac.jp/d/p/24750121.ja.html
ID情報
  • 課題番号 : 24750121