2016 Fiscal Year Research-status Report
ナノ相関形成その場観察による超強磁性流体状態の検証と解明
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15K13278
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
間宮 広明 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, 主幹研究員 (30354351)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 超強磁性 / 磁性流体 / 磁性ナノ粒子 / 小角散乱 / 熱分解法 / 環境磁気フィルタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在，米国を中心に「脳活動を計測し機械を直接制御する」というブレインマシンインターフェイスBMI」が現実味を帯びつつあるが，臨床的な利用を超え社会で用いられるようになるには非侵襲・非接触のインターフェイスが必須であり，シルードルームを必要としないウエアラブル脳磁計はその要である．本研究では，従来法では困難な粒径20nmクラスの均一な酸化鉄ナノ粒子磁性流体を合成する方法を開発し，それらの粒子の位置の自由度，空間配置，配向や密度揺らぎと粒子間の磁気的協力現象の相関を，高透過力小角X線散乱を用いた極超低周波磁場中流体内部のナノ相関形成その場観察や極低周波磁化特性計測技術を用いて調べる．そして，これらの結果をシミュレーション結果等と照らし合わせ，理論の予測する超強磁性流体状態を確認しその発現のメカニズムに迫まることで，ウエアラブル脳磁計に必要な液体極超低周波環境磁気フィルタの可能性を示す．
本年度は，オレイン酸とオレイルアミンを用いた無溶媒熱分解法の条件を詳細に検討し，酸化鉄ナノ粒子のサイズだけでなく八面体等の形状も制御できる見通しを得ることができた．また，小角X線散乱では，ソフトフェライトを用いた磁場中その場観察結果について解析を進め，配向状態に関する知見を得ることができた．一方，超強磁性の解明では，前年度に引き続き、分散し強く磁気的に強く結合した磁性ナノ粒子について磁気相関と磁気応答を分析し、超強磁性の発現機構について検討した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
液中への分散性への問題は完全には解決されていないものの，合成条件の検討により、目的のサイズ・形状の酸化鉄ナノ粒子を準備できる見込みとなった．また，磁場中小角X線散乱の予備実験結果の解析も進捗し，さらに，超強磁性に関する解析も進んでいるので，全体としては概ね順調に進展していると自己評価した．
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| Strategy for Future Research Activity |
分散性の問題を速やかに克服し，当初計画通り，熱分解法による大粒径磁性ナノ粒子の合成，小角散乱を用いた流体内部相関計測，及び超強磁性発現機構の解明を着実に進める．
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| Causes of Carryover |
液中への分散性への問題解決に遅れが出たため，微量粘度計の購入を遅らせ使用額が減少した．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
速やかに分散性の問題を解決し，その後，流動性を含めて議論するための試験機購入に充てる計画である．
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[Presentation] Magnetic Properties of Magnetite Nanoparticles2016
Author(s)
H. Mamiya, H Fukumoto, Nishigaki J, Fukunaga M, Furukawa I, Cuya J, Jeyadevan B
Organizer
Japan-Taiwan International Conference on Magnetic Fluids 2016
Place of Presentation
Centennial Hall of Hokkaido Univ., Sapporo, JAPAN
Year and Date
2016-12-08 – 2016-12-10
Int'l Joint Research / Invited
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