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磁気マリモ・リング構造の創製と磁場中ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 19656004
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構 (2008)
東北大学 (2007)

研究代表者

名嘉 節  独立行政法人物質・材料研究機構, 材料ラボ, 主席研究員 (30344089)

研究分担者 中根 茂行  独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導材料研究センター, 主任研究員 (40354302)
大沼 繁弘  独立行政法人物質・材料研究機構, (財)電気磁気材料研究所, 主任研究員 (50142633)
梅津 光央  国立大学法人東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70333846)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2008年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2007年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードDNA / 磁気ナノ粒子 / クラスター / ハイブリッド材料 / 中空球構造 / DDS
研究概要

磁性体をナノ粒子化した磁気ナノ粒子は、粒子間の相互作用で磁気双極子-双極子相互作用が主流になるなど、特有の現象が起こる。Grunerら(独:Duisburg-Essen大)が、磁気ナノ粒子を中空球化すると、振動する磁場中では磁気ナノ粒子中空球が開裂し2分割するなど、磁場に対して敏感に変形することを理論的に提唱した。このような特性は、DDS(drug delivery system)や磁気アクチュエーターなどへの応用が期待される。DNAを用いた中空構造に近い磁気マリモ構造の作製を本研究では目指した。
20年度は、DNA-Pdハイブリッド構造の表面にCo金属析出方法(出現条件)の化学量論的な決定に成功した。還元能およびDNA/Pd濃度比をパラメーターとしてDNA-Pdハイブリッド構造体の形態および大きさ(一次粒子および構造体)を精査した。また、マリモ構造の特異性を明らかにするために、中空構造でない球状の磁気クラスターの作製にも成功した。鉄酸化物ナノ粒子表面を有機分子で修飾し、それを介して「ルーズ」に結合したクラスターである。これらのクラスター系に関して、STM測定が可能でありクラスターの形状および機械的な特性が可塑的であることを明らかにした。また、新たに磁場中で機械的な安定性を確保するために、磁気マリモ・クラスターの膜状化に取り組んだ。今回合成に成功したDNA-Pd/Co系や鉄酸化物球状構造は、クラスターサイズをコントロールできることや磁化がバルク並みに大きいことなどが明らかになり、磁気アクチュエーターばかりではなく、DDSやMRIの造影剤等に応用できにる可能性を示すことができた。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Palladium-polyelectrolyte hybrid nanoparticles for hydrogen sensor in fuel cells2009

    • 著者名/発表者名
      S. Ohara
    • 雑誌名

      Journal of power sources doi:10.1016/j.jpowsour.

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homogenous Spherical Mosslike Assembly of Pd Nanoparticles by using DNA Compaction: Application of Pd-DNA Hybrid Materials toVolume-Expansion Hydrogen Switches2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshiharu Hatakeyama, et. al.
    • 雑誌名

      Advanced Materials 20

      ページ: 1122-1128

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コバルトナノ粒子の超臨界水熱合成2007

    • 著者名/発表者名
      大原 智
    • 雑誌名

      紛体および粉末冶金 54

      ページ: 635-638

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and organic modification of CoAl_2O_4 nanocrystals under supercritical water conditions2007

    • 著者名/発表者名
      Dinesh. Rangappa
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry 17

      ページ: 4426-4429

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] DNA Templated Fabrication of Metal Nanomaterials2008

    • 著者名/発表者名
      S. Ohara
    • 学会等名
      IUMRS-ICA2008
    • 発表場所
      名古屋国際会議場,名古屋市
    • 年月日
      2008-12-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 量子ドットの生命科学領域への応用2007

    • 著者名/発表者名
      佐々木隆史
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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