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Development of new nanocomposite-type ferrite magnets yielding strong magnetic force

Research Project

Project/Area Number 16K04900
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Nanomaterials engineering
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

YAMAMURO SAEKI  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (10402653)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsナノコンポジット / スピネルフェライト / 共析反応 / 固相プロセス / 液相プロセス / 磁性材料 / 粉末 / ナノ粒子 / 酸化鉄 / 磁性 / ナノ材料
Outline of Final Research Achievements

By employing the eutectoid decomposition of FeO, we have fabricated ferrite-based magnetic nanocomposites consisting of a lamellar nanostructure of a ferromagnetic metal (Fe) and a ferrimagnetic spinel ferrite (Fe3O4). It was found that the room-temperature magnetization measurements for nanocomposite powders prepared by a solid-phase process gave rise to a high saturation magnetization above 100 emu/g, which is larger than that of single-phase Fe3O4. Such high magnetization is ascribed to the presence of the Fe phase, which has a large saturation magnetization. A smooth magnetization curve with single-phase-like behavior was observed for nanocomposite specimens despite the coexistence of two magnetic phases, suggesting that the two phases could be magnetically exchange-coupled. The addition of cobalt resulted in an enhanced coercivity, indicating the formation of cobalt ferrite with a high magnetocrystalline anisotropy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

FeOの共析分解により得られたFeとスピネルフェライトからなるラメラ複合組織が、ナノコンポジット磁石として機能する可能性について示した。特にCo添加の結果からは、構成酸化物相であるスピネルフェライト相を自在に置き換えることができる可能性を示すことができた。スピネルフェライトは構成金属イオンを別種の金属イオンで置換することにより磁気特性を多彩に制御できることから、各種スピネルフェライトとFeからなるナノコンポジット作製の新たな手法を提示することができた。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Exchange-coupled Fe/Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> magnetic nanocomposite powder prepared by eutectoid decomposition of FeO2018

    • Author(s)
      Saeki YAMAMURO, Toshiro TANAKA
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      Volume: 126 Issue: 3 Pages: 152-155

    • DOI

      10.2109/jcersj2.17237

    • NAID

      130006407914

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Fe/Fe3O4ナノコンポジット磁粉へのCo添加効果2019

    • Author(s)
      山室佐益,小池勝一朗,田中寿郎
    • Organizer
      日本金属学会 2019年春期(第164回)講演大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 共析反応によるCoフェライト基ナノコンポジット磁粉の作製と磁気特性2018

    • Author(s)
      小池 勝一朗,山室佐益,田中寿郎
    • Organizer
      第25回ヤングセラミストミーティングin中四国
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Coフェライト基ナノコンポジット磁性粒子の作製と磁気・構造評価2018

    • Author(s)
      田中佑治,山室佐益,田中寿郎
    • Organizer
      第25回ヤングセラミストミーティングin中四国
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Fe/Fe3O4ナノコンポジット磁性粉末の作製における熱分解温度の影響2018

    • Author(s)
      福本怜,山室佐益,田中寿郎
    • Organizer
      日本材料科学会四国支部 第27回講演大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] FeO相の共析分解によるFe/Fe3O4ナノコンポジット粉末の作製と磁気特性2018

    • Author(s)
      山室佐益,田中寿郎
    • Organizer
      日本金属学会 2018年春期(第162回)講演大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] FeO粉末の共析反応を利用した磁性金属/磁性酸化鉄ナノコンポジットの作製2017

    • Author(s)
      山室佐益、作岡弘規、田中寿郎
    • Organizer
      日本金属学会 2017年春期(第160回)講演大会
    • Place of Presentation
      首都大学東京南大沢キャンパス(東京都八王子)
    • Year and Date
      2017-03-15
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 固相反応プロセスを利用したFe/Fe3O4磁性ナノコンポジットの作製2017

    • Author(s)
      山室佐益,作岡弘規,田中寿郎
    • Organizer
      ナノ学会 第15回大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ナノコンポジット型フェライト磁石への応用を目的としたFeO単相粉末の作製とその共析分解挙動2016

    • Author(s)
      作岡弘規、山室佐益、田中寿郎
    • Organizer
      日本材料科学会四国支部 第25回講演大会
    • Place of Presentation
      リーガロイヤル新居浜(愛媛県新居浜市)
    • Year and Date
      2016-09-21
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] FeOナノ粒子における急速な共析分解挙動2016

    • Author(s)
      山室佐益、作岡弘規、田中寿郎
    • Organizer
      日本金属学会 2016年秋期(第159回)講演大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2016-09-21
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 磁性金属/酸化鉄ナノコンポジット粒子の作製2016

    • Author(s)
      山室佐益、田中寿郎
    • Organizer
      第2回IEEE関西四国磁性研究会
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2023-03-23  

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