2005 Fiscal Year Annual Research Report
パノスコピック形態制御された希土類系複合物質の高次機能と材料システム化
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16080210
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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, 教授 (00157223)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
半沢 弘昌 大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (60228674)
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 | 希土類系物質 / 階層的形態制御 / ナノ機能材料 / 希土類磁石 / 電波吸収材料 / 蛍光体 / 固体電解質 / 触媒 |
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| Research Abstract |
本研究は、物理的または化学的手法に基づくパノスコピック形態制御技術により、希土類系合金、特定組成を有する金属間化合物、セラミックス、金属とセラミックスとの複合体(サーメット)または有機物とセラミックスとの複合体を作製し、これらの磁性、伝導性、光学物性および反応性を系統的に調べることで、小型または高温仕様モータ用高性能磁石、電波吸収体用磁性粉末、固体電解質、蛍光体、光学ガラスおよび各種触媒などとしての可能性を明らかにすることを目的とした。
1)微小加工したNd-Fe-B系焼結磁石に対し、DyやTbの酸化物またはフッ化物を表面に被覆後、これらを加熱により粒界相に拡散させることで、高磁化ならびに高保磁力永久磁石とし、各種アクチュエータへの応用の可能性を検討した。また、高い異方性磁界を有する希土類-鉄系金属間化合物をベースとしたナノ複合粒子粉末を合成し、これらを用いたGHz帯域対応電波吸体としての可能性を評価した。
2)希土類金属をドープした合金、金属間化合物を直接窒化することで複合窒化物を合成し、これらの蛍光特性を明らかにした。すなわち、作製した金属間化合物はCaAlSiであり、これを乾式ボールミル粉砕したのち、窒素気流中、1400℃前後で加熱することで、高い輝度を有するCaAlSi:Eu^<2+>赤色蛍光体が得られた。
3)上記に関連して、アルカリ土類金属酸化物を炭素粉末で還元剤する方法を適用し、複合窒化物または複合酸窒化物を合成するプロセスを開発した。すなわち、M_2Si_5N_8:Eu^<2+>(M=Ca,Sr)の組成を有する複合窒化物蛍光体を、所定量のMCO_3、Si_3N_4、Eu_2O_3およびC(グラファイト)を原料として、窒素気流中、1500℃で数時間加熱することで、上記組成の赤色蛍光体が得られた。また、これらの蛍光特性を調べたところ、2)で作製したCaAlSiN_3:Eu^<2+>と共に、白色LED用赤色蛍光体等として良好な蛍光特性を示すことが明らかになった。
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