2005 Fiscal Year Annual Research Report
金属およびセラミックス系ガラスを前駆体とするナノ機能材料の創製
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15205025
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
町田 憲一 大阪大学, 先端科学イノベーションセンター (00157223)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
勝山 茂 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00224478)
井藤 幹夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00294033)
伊東 正浩 大阪大学, 先端科学イノベーションセンター, 助手 (90343243)
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| Keywords | ガラス / 結晶化 / ナノ材料 / 磁性体 / 電波吸収体 / ハライドガラス / 光学物性 / ホールバーニング |
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| Research Abstract |
本研究課題は、金属およびセラミックスガラス等を前駆体とするナノ機能材料を創製し、これらの物性を機能化することを目的とした。平成17年度に得られた成果は以下の通りである。
(1)希土類-鉄系急冷合金薄帯または合金インゴットを前駆体としてナノ複合磁性粒子を合成し、それらの汲吸収特性を調べた。両者共水素化後、引き続き大気中で酸化することで、微細な鉄粒子が希土類酸化物とともに数十nmのサイズで混合したナノ複合としたのち、さらにこれらをメタンガス中または炭素粉末と共に加熱することで鉄炭化物が分散したナノ複合体を得た。その結果、磁性成分がFe金属からFe_3C等となり、異方性磁界が上昇することから、電磁波の吸収周波数は数GHzから十数GHzまで移動することが明らかになった。また、上記のナノ複合体中の鉄金属成分粒子表面を酸化することで、吸収周波数は更に上昇し、20GHzの領域までの電磁波を吸収できることがわかった。
(2)Eu_2O_3をドープしたCaOまたはCaX_2(X=F,Cl,Br)からなるAl_2O_3-B_2O_3系ガラスを作製し、これらの室温ホールバーニング(PSHB)特性を調べた。その結果、上記4種類の組成のガラスにおいて、水素気流中、1000℃から1300℃で加熱し、ガラス中のEu^<2+>イオンを部分的に還元することで、良好なPSHB特性が観察され、生成したホールは室温でも安定に保持された。また、CaCl_2およびCaBr_2からなるAl_2O_3-B_2O_3系ガラスでは、上記の還元加熱処理を行わなくてもEu^<2+>イオンへ部分的に還元され、同様に良好なPSHB特性が得られた。これは、これらのオキシハライドガラスでは、PSHB特性の発現に必要な正孔トラップ作用のある欠陥が生成し易いためと結論された。
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