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表面修飾したナノ微粒子の磁性研究と超高密度記録媒体に向けた材料設計指針の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17740220
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

山本 良之  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 助手 (70322120)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード磁性 / ナノ微粒子 / 表面・界面物性 / 交換結合
研究概要

・Co/CoOコアシェルナノ粒子の交換結合による磁気異方性向上の研究
有機分子で表面修飾された粒径8nm程度の強磁性Coナノ粒子を化学合成手法で作成し、その後酸素雰囲気下で熱処理(120℃)することで表面を酸化させて厚さ1〜3nmの反強磁性CoO層を形成した。この内部コアがCo、表面シェルがCoOからなるコアシェル型ナノ粒子を用いて磁気測定を行い、磁気異方性の変化を調べた。CoOシェルの厚さを熱処理時間を変化させることで制御した結果、コアの粒径が実効的に減少しているにもかかわらず、シェル厚さの増大とともにブロッキング温度が上昇することが分かった。また、磁場中冷却後に磁化過程の測定を行ったところ、ブロッキング温度より低温領域ではあるが、ヒステリシスループの負磁場へのシフトが観測され、確かに反強磁性と強磁性界面に交換結合が生じていることが分かった。この交換結合磁場の大きさをループシフト量から見積もったところ、シェル厚さの増大とともに交換結合磁場が増大することが明らかとなった。試料によって、極低温領域で常磁性的な磁化の増大が観測されるものがあったが、Coナノ粒子を完全に酸化することによって得たCoOナノ粒子の磁気特性にも同様の低温での常磁性的な磁化の増大が観測されたことから、この増大の原因がCoOシェル層の酸素欠損によるCo^<2+>の磁気モーメント、あるいは反強磁性スピン配列が粒子表面で補償されないことで生じる磁気モーメントによることが明らかになった。また、低温で磁化の増大が観測された試料は、磁化の増大が観測されない試料にくらべて顕著な交換結合磁場の増大が見られたことから、CoOシェル層の常磁性磁気モーメントが反強磁性CoO層の安定化に大きな役割を果たし、Coコアとの交換結合を強めていることが示唆された。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] Exchange bias in ferromagnetic nanoparticles on antiferromagnetic films2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamamoto, H.Nakagawa, H.Hori
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Mater 310巻2号

      ページ: 2384-2386

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct observation of ferromagnetic spin polarization in gold nanoparticles : a review2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamamoto, H.Hori
    • 雑誌名

      Rev. Adv. Mater. Sci. 12巻1号

      ページ: 23-32

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 高分子保護金ナノ粒子における表面磁気偏極の直接観測2005

    • 著者名/発表者名
      山本良之, 堀秀信
    • 雑誌名

      表面科学 26巻10号

      ページ: 617-622

    • NAID

      130004784529

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2020-05-15  

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