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金属およびセラミックス系ガラスを前駆体とするナノ機能材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 15205025
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関大阪大学

研究代表者

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)

研究分担者 勝山 茂  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教授 (00224478)
井藤 幹夫  大阪大学, 大学院工学研究科, 助手 (00294033)
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)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
47,060千円 (直接経費: 36,200千円、間接経費: 10,860千円)
2005年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2004年度: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2003年度: 21,840千円 (直接経費: 16,800千円、間接経費: 5,040千円)
キーワードガラス / 結晶化 / ナノ材料 / 磁性体 / 電波吸収体 / ハライドガラス / 光学物性 / ホールバーニング / 結晶化ガラス / 固体電解質 / 酸化物イオン伝導 / 金属ガラス / 希土類-鉄系化合物 / 磁性材料 / ナノ複合体 / ボンド磁石 / 電波吸収材料 / 窒素吸蔵材料 / 熱電変換材料
研究概要

本研究課題は、金属およびセラミックスガラス等を前駆体とするナノ機能材料を創製し、これらの物性を機能化することを目的とした。平成17年度に得られた成果は以下の通りである。
(1)希土類-鉄系急冷合金薄帯または合金インゴットを前駆体としてナノ複合磁性粒子を合成し、それらの電波吸収特性を調べた。両者を水素化後、引き続き大気中で酸化することで、微細な鉄粒子が希土類酸化物とともに数十nmのサイズで混合したナノ複合としたのち、さらにこれらをメタンガス中または炭素粉末と共に加熱することで鉄炭化物が分散したナノ複合体を得た。その結果、磁性成分がFe金属からFe_3C等となり、異方性磁界が上昇することから、電磁波の吸収周波数は数GHzから十数GHzまで移動することが明らかになった。また、上記のナノ複合体中の鉄金属成分粒子表面を酸化することで、吸収周波数は更に上昇し、20GHzの領域までの電磁波を吸収できることがわかった。
(2)Eu_2O_3をドープしたCaOまたはCaX_2(X=F, Cl, Br)からなるAl_2O_3-B_O_3系ガラスを作製し、これらの室温ボー一ルバーニング(PSHB)特性を調べた。その結果、上記4種類の組成のガラスにおいて、水素気流中、1000℃から1300℃で加熱し、ガラス中のEu^<2+>イオンを部分的に還元することで、良好なPSHB特性が観察され、生成したホールは室温でも安定に保持された。また、CaCl_2およびCaBr_2からなるAl_2O_3-B_2O_3系ガラスでは、上記の還元加熱処理を行わなくてもEu^<2+>イオンへ部分的に還元され、同様に良好なPSHB特性が得られた。これは、これらのオキシハライドガラスでは、PSHB特性の発現に必要な正孔トラップ作用のある欠陥が生成し易いためと結論された。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (24件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Electromagnetic Wave Absorption Properties of the Nanocomposite Powders derived from Intermetallic Compounds and Amorphous Carbon2006

    • 著者名/発表者名
      M.Itoh, J.-L.Liu, T.Horikawa, K.Machida
    • 雑誌名

      J. Alloys Comp. 408-412

      ページ: 1400-1403

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Iron based carbon nanocomposites for electromagnetic wave absorber with wide bandwidth in GHz range2006

    • 著者名/発表者名
      J.R.Liu, M.Itoh, T.Horikawa, E.Taguchi, H.Mori, K.Machida
    • 雑誌名

      Appl. Phys. A 82(3)

      ページ: 509-513

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic Properties and Electromagnetic Wave Absorption of α-Fe/Z-type Ba-ferrite Nanocomposites2006

    • 著者名/発表者名
      J.R.Liu, M.Itoh, M.Saito, T.Horikawa, K.Machida
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 88(6)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electromagnetic Wave Absorption Properties of the, Nanocomposite Powders derived from Intermetallic Compounds and Amorphous Carbon,2006

    • 著者名/発表者名
      M.Itoh, J.-L.Liu, T.Horikawa, K.Machida
    • 雑誌名

      J.Alloys Comp. 408-412

      ページ: 1400-1403

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Iron based Carbon Nanocomposites for Electromagnetic Wave Absorber. with Wide Bandwidth in GHz Range,2006

    • 著者名/発表者名
      J.R.Liu, M.Itoh, T.Horikawa, E.Taguchi, H.Mori, K.Machida
    • 雑誌名

      Appl.Phys.A 82(3)

      ページ: 509-513

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic Properties and Electromagnetic Wave Absorption・of a-Fe/Z-type Ba-ferrite Nanocomposites,2006

    • 著者名/発表者名
      J.R.Liu, M.Itoh, M.Saito, T.Horikawa, K.Machida
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 88(6)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electromagnetic Wave Absorption Properties of the Nanocomposite Powders derived from Intermetallic Compounds and Amorphous Carbon2006

    • 著者名/発表者名
      M.Itoh, J.-L.Liu, T.Horikawa, K.Machida
    • 雑誌名

      J.Alloys Comp. 408-412

      ページ: 1400-1403

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Iron based carbon nanocomposites for electromagnetic wave absorber with wide bandwidth in GHz range2006

    • 著者名/発表者名
      J.R.Liu, M.Itoh, T.Horikawa, E.Taguchi, H.Mori, K.Machida
    • 雑誌名

      Apple.Phys.A 82(3)

      ページ: 509-513

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic Properties and Electromagnetic Wave Absorption of α-Fe/Z type Ba-ferrite Nanocomposites2006

    • 著者名/発表者名
      J.R.Liu, M.Itoh, M.Saito, T.Horikawa, K.Machida
    • 雑誌名

      Apple.Phys.Lett. 88(6)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Electromagnetic Wave Absorption Properties of Fe_<1-x>Co_x/Y_2O_3 (x=0.33, 0.5 0.67) Nanocomposite in Gigahertz Range2005

    • 著者名/発表者名
      J.-R.Liu, M.Itoh, K.Machida
    • 雑誌名

      J. Alloys Comp. 389

      ページ: 265-269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization and Microwave Absorbing Properties of Nd-Fe-Ti Intermetallic Compounds Derived from Nd-Fe-B sintered Magnet Scraps2005

    • 著者名/発表者名
      T.Horikawa, K.Miura, M.Itoh, K.Machida
    • 雑誌名

      IEEE trans. Mag. 41(6)

      ページ: 2064-2070

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gigahertz range Electromagnetic Wave Absorbers Made of Amorphous-carbon-based Magnetic Nanocomposites2005

    • 著者名/発表者名
      J.R.Liu, M.Itoh, T.Horikawa, K.Machida, S.Sugimoto, T.Maeda
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 98(9)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electromagnetic Wave Absorption Properties of Fe_<1-x>Co_x/Y_20_3 (x=0.33, 0.5 0.67) Nanocomposite in Gigahertz Range,2005

    • 著者名/発表者名
      J.-R.Liu, M.Itoh, K Machida
    • 雑誌名

      J.Alloys Comp. 389

      ページ: 265-269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization and Microwave Absorbing Properties of Nd-Fe-Ti Intermetallic Compounds Derived from Nd-Fe-B Sintered Magnet Scraps,2005

    • 著者名/発表者名
      T.Horikawa, K.Miura, M.Itoh, K.Machida
    • 雑誌名

      IEEE trans.Mag. 41(6)

      ページ: 2064-2070

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gigahertz range Electromagnetic Wave Absorbers Made of Amorphous-carbon-based Magnetic Nanocomposites,2005

    • 著者名/発表者名
      J.R.Liu, M.Itoh, T.Horikawa, K.Machida, S.Sugimoto, T.Maeda
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 98(9)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electromagnetic Wave Absorption Properties of Fe_<1-x>Co_x/Y_2O_3 (x=0.33,0.5 0.67) Nanocomposite in Gigahertz Range2005

    • 著者名/発表者名
      J.-R.Lin, M.Itoh, K.Machida
    • 雑誌名

      J.Alloys Comp. 389

      ページ: 265-269

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization and Microwave Absorbing Properties of Nd-Fe-Ti Intermetallic Compounds Derived from Nd-Fe-B Sintered Magnet Scraps2005

    • 著者名/発表者名
      T.Horikawa, K.Miura, M.Itoh, K.Machida
    • 雑誌名

      IEEE trans.Mag. 41(6)

      ページ: 2064-2070

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Gigahertz range Electromagnetic Wave Absorbers Made of Amorphous-carbon-based Magnetic Nanocomposites2005

    • 著者名/発表者名
      J.R.Liu, M.Itoh, T.Horikawa, K.Machida, S.Sugimoto, T.Maeda
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 98(9)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] GHz Range Absorption Properties of ε-Fe_3N/Y_2O_3 Nanocomposites2004

    • 著者名/発表者名
      J.-R.Liu, M.Itoh, K.Machida
    • 雑誌名

      Electrochem.Solid-State.Lett. 7(3)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A GHz Range Electromagnetic Wave Absorber with Wide Bandwidth Made of FeCo/Y_2O_3 Nanocomposites2004

    • 著者名/発表者名
      J.-R.Liu, M.Itoh, K.Machida
    • 雑誌名

      J.Magn.Magn.Mater. 271(2-3)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Electromagnetic Wave Absorption of ε-Fe_3N/Y_2O_3 Nanocomposites Derived from Y_2Fe_<17> Intermetallic Compounds2004

    • 著者名/発表者名
      J.-R.Liu, M.Itoh, K.Machida
    • 雑誌名

      J.Magn.Magn.Mater. 277(2)

      ページ: 251-256

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Microwave Absorption Behavior of α-Fe_3N/Fe_2B/Y_2O_3 and ε-Fe_3N/Y_2O_3 Resin Composites in GHz Range2004

    • 著者名/発表者名
      K.Machida, J.-R.Liu, M.Itoh
    • 雑誌名

      Meter.Sci.Forum 449-452

      ページ: 769-772

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Complex Permittivity, Permeability, and Electromagnetic Wave Absorption of α-Fe/C(Amorphous) and Fe_2B/C(Amorphous) Nanocomposites2004

    • 著者名/発表者名
      J.-R.Liu, M.Itoh, T.Horikawa, M.Itakura, N.Kuwano, K.Machida
    • 雑誌名

      J.Phys.D : Appi.Phys. 37(1)

      ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Substitution for Ni by Co and/or Cu on the Thermoelectric Properties of Half-Heusler ZrNiSn2004

    • 著者名/発表者名
      S.Katsuyama, H.Matsushima, M.Itoh
    • 雑誌名

      J.Alloys Comp. 385(2)

      ページ: 232-237

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 第5版実験化学講座24-無機化合物2004

    • 著者名/発表者名
      町田 憲一
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      丸善
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 物理的混合によるナノ複合体磁性粒子の作製およびそれにより得られる電波吸収体2004

    • 発明者名
      伊東正浩, 町田憲一
    • 権利者名
      大阪大学
    • 産業財産権番号
      2004-342006
    • 出願年月日
      2004-11-26
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] K.Machida: "Effective Recovery of Nd-Fe-B Sintered Magnet Scrap Powders as Isotropic Bonded Magnets"Chem.Lett.. 32(7). 628-629 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Horikawa: "Magnetic Property of Nd-Fe-B Sintered Magnet Powders Sorbed by Yb Metal Vapor"Jpn.J.Appl.Phys.. 42(7A). L741-L744 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.R.Liu: "Electromagnetic Wave Absorption Properties of α-Fe/Fe_3B/Y_2O_3 Nanocomposites in Gigah Hertz Range"Appl.Phys.Lett.. 83(11). 4017-4019 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Itoh: "Reversible Nitrogen Absorption and Desorption on Rare Earth-Iron Intermetallic Compounds"J.Alloys Comp.. 364. 208-213 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ito: "Thermoelectric Properties of Fe_<0.98>Co_<0.02>Si_2 with ZrO_2 and Rare-earth Oxide Dispersion by Mechanical Alloying"J.Alloys and Compounds. 350. 296-302 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Katsuyama: "Effect of NiSb on the Thermoelectric Properties of Skutterudite CoSb_3"J.Appl.Phys. 93(5). 2758-2764 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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