2010 Fiscal Year Annual Research Report
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20245043
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
平尾 一之 京都大学, 工学研究科, 教授 (90127126)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下間 靖彦 京都大学, 工学研究科, 准教授 (40378807)
田原 美紀 京都大学, 工学研究科, 特定研究員 (70437250)
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| Keywords | ナノマテリアル / マイクロリアクター / フェムト秒レーザー / 液相アブレーション / 永久磁石 / スーパーコンティニューム / 単磁区臨界径 / 超常磁性 |
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| Research Abstract |
石英ガラス製のマイクロフローセルとシリンジポンプを光学顕微鏡に組み込み、フェムト秒レーザーの集光照射によって、ナノ反応場(光誘起ナノ反応場)を循環式のマイクロリアクター内に位置させたナノマテリアル合成システムを構築した。本システムを利用し、永久磁石材料として代表的なNd_2Fe_<14>B、FePtから成る単磁区臨界半径以下の平均粒子径が約50nmの球状ナノ粒子の合成に成功した。溶媒として使用したシクロヘキサンもレーザー照射により分解され、作製したNd_2Fe_<14>B、FePtナノ粒子表面には、ともに2nm程度のアモルファスカーボンで被覆されていることをTOF-SIMS分析により確認した。Nd_2Fe_<14>Bナノ粒子は、結晶性が低下したものの、レーザー照射前に比べて保磁力が約2倍向上した。また、FePtナノ粒子はレーザー照射によって、結晶構造がfct構造からfcc構造に相転移したが、850℃、15分間の熱処理によって、再びfct構造に相転移し、保磁力がレーザー照射前と比べて約20倍に向上した。さらに、ナノ粒子形成過程を明らかにするため、ナノ反応場におけるレーザー光のエネルギーの消費量を計測した。その結果、照射したエネルギーのうち約55%が溶媒との相互作用(ブロードなスーパーコンティニュームの発生や溶媒分子のフラグメンテーション)に利用されていることを確認した。Nd_2Fe_<14>B、FePtナノ粒子の形成は、照射したフェムト秒レーザー光によるアブレーション、さらに発生したスーパーコンティニュームに関係していると示唆できた。本研究により開発したナノマテリアル合成技術を応用展開することで、バイオメディカル用磁性流体等に応用可能な高純度のナノマテリアルを高速かつ高効率で合成可能なプロセス技術確立へのブレークスルーを見出すことができた。
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Research Products
(33 results)
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[Journal Article] Simultaneous Tailoring of Phase Evolution and Dopant Distribution in the Glassy Phase for Controllable Luminescence2010
Author(s)
S.Zhou, N.Jiang, K.Miura, S.Tanabe, M.Shimizu, M, Sakakura, Y.Shimotsuma, M.Nishi, J.g Qiu, K.Hirao
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Journal Title
Journal of American Ceramics Society
Volume: 132
Pages: 17945-17952
Peer Reviewed
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[Journal Article] Environmental radiation monitoring utilizing solod state dosimeters2010
Author(s)
S.Koyama, Y.Miyamoto, A.Fujiwara, H.Kobayashi, K.Ajisawa, H.Komori, Y.Takei, H.Nanto, T.Kurabori, H.Kakimoto, M.Sakakura, Y.Shimotsuma, K.Miura, K.Hirao, T.Yamamoto
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Journal Title
Sensors and Materials
Volume: 22
Pages: 377-385
Peer Reviewed
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[Journal Article] Ionizing radiation sensor utilizing rasiophotoluminescence in Ag+-activated phosphate glass and its application to environmental radiation monitoring2010
Author(s)
Y.Miyamoto, K.Kinoshita, H.Kobayashi, A.Fujiwara, S.Koyama, Y.Takei, H.Nanto, T.Yamamoto, T.Kurobori, T.Yanagida, A.Yoshikawa, M.Sakakura, Y.Shimotsuma, K.Miura, K.Hirao
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Journal Title
Sensors and Materials
Volume: 22
Pages: 235-245
Peer Reviewed
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[Journal Article] Good Solvent Effects of C-70 Cluster Formations and Their Electron-Transporting and Photoelectrochemical Properties2010
Author(s)
N.Tezuka, T.Umeyama, Y.Matano, T.Shishido, M.Kawasaki, M.Nishi, K.Hirao, H.Lehtivuori, N.V.Ikachenko, H.Lemmetyinen, Y.Honsho, S.Seki, H.Imahori
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Journal Title
Journal of Physical Chemistry B
Volume: 114
Pages: 14287-14297
Peer Reviewed
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[Journal Article] Selective Formation and Efficient Photocurrent Generation of [70]Fullerene-Single-Walled Carbon Nanotube Composites2010
Author(s)
T.Umeyama, N.Tezuka, S.Seki, Y.Matano, M.Nishi, K.Hirao, H.Lehtivuori, N.V.Ikachenko, H.Lemmetyinen, Y.Nakao, S.Sasaki, H.Imahori
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Journal Title
Advanced Materials
Volume: 22
Pages: 1767-1770
Peer Reviewed
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[Journal Article] Comparison of Cluster Formation, Film Structure, Microwave Conductivity, and Photoelectrochemical Properties of Composites Consisting of Single-Walled Carbon Nanotubes with C-60, C-70, and C-842010
Author(s)
N.Tezuka, T.Umeyama, S.Seki, Y.Matano, M.Nishi, K.Hirao, H.Imahori
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Journal Title
Journal of Physical Chemistry C
Volume: 114
Pages: 3235-3247
Peer Reviewed
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