次世代デジタルモバイル対応高機能ハイブリッド磁性粒子の開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26289251
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 杉本 諭 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10171175)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 電磁波吸収体 / ナノ粒子 / 鉄系アモルファス / フェライトめっき

Outline of Annual Research Achievements

研究の目的：急成長するデジタル携帯機器では、利用周波数の高周波化が進むとともに高周波ノイズが問題となっている。本研究では、高周波域対応や電磁干渉対策がなされた半導体パッケージ基板材料への応用を視野に入れ、強磁性Fe-B系アモルファスサブマイクロ粒子の表面をNiZnフェライトナノ粒子でコートさせたハイブリッド粒子を開発する。
研究実施計画と実験方法：Fe-B系アモルファスサブマイクロ粒子（AFBS）は、水溶液中で強還元剤によりFeイオンを急速に還元しアモルファス状の粒子として析出させる直接還元法によって作製した。また、NiZnフェライトナノ粒子（NZFN）はフェライトめっき法を用いて作製した。両粉末の磁気特性を振動式磁気磁力計（VSM）で測定し、組織は走査型電子顕微鏡（SEM）、相の同定はX線回折（XRD）により調べた。得られた結果をもとに両粉末の作製条件と磁気特性の関係を調べた。
結果と考察：(1)直接還元法により作製したAFBS粒子は、SEMによる組織観察から平均粒径が0.35μmであり、XRDよりアモルファス状態であることが分かった。(2)VSM測定により、Bが入っているため磁化の値はFeに比べて低いが、保磁力は小さく良好な磁気特性を示した。(3)しかし、それらの分散性はそれほど高くなく、ハイブリッド粒子の作製のためには分散性をあげる必要があると考えられる。(3)フェライトめっきは、作製条件のうちpH、原料の濃度、めっき温度によってその形態が変化することがわかり、中でも温度の制御が重要であることが分かった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

AFBSの作製については条件が確立した。また、NZFS粒子についても、フェライトめっき法の要素技術が判明した。次年度、フェライトめっき法の最適条件の確立し、AFBS上にNZFS粒子が担持された両粉末からなるハイブリッド粒子の作製に取り組む。

Strategy for Future Research Activity

次年度はAFBS粒子上にNZFS粒子が担持されたハイブリッド粒子の作製に取り組む。しかし、今年度の研究により、AFBS粒子の分散性があまり高くなかったので、ハイブリッド粒子の作製にはこの点を改善しなければならない。この改善を次年度前半で取り組む予定であり、界面活性剤の添加などを検討する。

Causes of Carryover

旅費を計上していたが別経費で支出が可能となったため使用しなくなった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度加速させる組織観察における電子顕微鏡使用料ならびに消耗品等に使用する予定である。