2013 Fiscal Year Annual Research Report
カチオン分布を制御したスピネル構造酸化鉄粒子の合成
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23360276
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
早稲田 嘉夫 東北大学, 多元物質科学研究所, 名誉教授 (00006058)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 茂 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (40143028)
篠田 弘造 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10311549)
藤枝 俊 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (60551893)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 酸化鉄 / 超常磁性 / X線吸収分光 |
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| Research Abstract |
粒径が数十μmのリン酸鉄粒子をアルカリ溶液に投入することにより、酸化鉄の微細粒子で構成された多孔質粒子が得られる。この酸化鉄は、カチオン欠陥を有したスピネル構造のマグヘマイトと類似した局所構造を持つ。また、この多孔質酸化鉄粒子をCoイオンを含んだ水溶液に浸漬することによりCoイオンは表面に吸着する。昨年度までの研究において、その粒子に熱処理を施した後、X線吸収分光および磁化測定を行った結果、Coはカチオン欠陥サイトを占有することを強く示唆する結果を得た。カチオン欠陥を有したスピネル構造のマグヘマイトはレピドクロサイトと呼ばれる水酸化鉄に熱処理を施すことでも得られる。そこで、本年度は、レピドクロサイトの針状粒子にCoイオンを吸着させた後、それに熱処理を施した。TEM観察の結果、熱処理によりレピドクロサイトからマグヘマイトに構造変態が生じても、針状の粒子形態は保持されることが明らかになった。また、熱処理後の針状粒子には、多数の微細な孔が観察された。また、Coイオンを吸着させたレピドクロサイトに熱処理を施して作製したマグヘマイトの針状多孔質粒子は超常磁性を示すが、Coイオン吸着なしの粒子を用いた場合と比較して、高いブロッキング温度を示した。さらに、ブロッキング温度以下では、Coイオンを吸着させて作製したマグヘマイトの針状多孔質粒子は、Coイオン吸着なしで作製した粒子と比較して大きな保磁力を示した。レピドクロサイトに吸着したCoイオンが、熱処理後においてマグヘマイトのカチオン欠陥サイトを占有することを強く示唆する結果を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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