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プラズマ合成高結晶性磁性ナノ粒子の高度分散機能化

研究課題

研究課題/領域番号 20656120
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 材料加工・処理
研究機関法政大学 (2009)
独立行政法人物質・材料研究機構 (2008)

研究代表者

石垣 隆正  法政大学, 生命科学部, 教授 (40343842)

研究分担者 李 継光  独立行政法人物質・材料研究機構, ナノセラミックスセンター, 主任研究員 (90354381)
研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2008年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードブラズマ / ナノ粒子 / 完全分散 / 磁性体 / ナノ構造体 / プラズマ
研究概要

1.磁性鉄ナノ粒子へのシリカ被覆
針状鉄ナノ粒子は、磁気異方性を有するため優れた磁気特性を有しているが、空気中で容易に酸化する欠点を有している。その欠点を解消するため、分散剤にオレイン酸を用いて、未処理の針状鉄コバルトナノ粒子を超音波分散した。針状鉄コバルトナノ粒子が分散したエタノールサスペンジョンを作成し、TEOSの加水分解により耐酸化シリカ被覆を施した。針状鉄コバルトナノ粒子表面の鉄酸化物層の還元と被覆シリカ層の緻密化を目的に、さらに水素還元処理した。シリカ被覆および水素還元処理が、針状鉄コバルトナノ粒子の耐酸化性を著しく向上させることを、湿度90%、温度60℃環境下に放置し、飽和磁化の劣化度を測定する手法で、確認した。シリカ被覆後水素還元処理した針状鉄コバルトナノ粒子は磁気特性を著しく向上させ、特に重量で規格化して算出した磁性成分の飽和磁化を大幅に増大させた。
2.磁性ニッケルナノ粒子への炭素被覆
不活性雰囲気中で準安定相Ni_3Cナノ粒子を熱分解して、コアシェル構造Ni@Cナノ複合粒子を合成した。この複合ナノ粒子は粒径30-40nmで、厚さ約4nmのグラファイト炭素層で均一被覆されていた。ニッケル共存にかかわらず、炭素はナノチューブ構造をつくらず、グラファイト純相であった。この複合粒子中のニッケルコアはナノサイズの高結晶性微結晶であり、非磁性炭素シェルの働きで、バルクニッケルに相当する大きな強磁性磁化を示した。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] 針状鉄コバルトナノ粒子の耐酸化シリカ被覆2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤仁俊, 飯島志行, 冷永華, 李継光, 倉嶋敬二, 吉田貴行, 神谷秀博, 石垣隆正
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金 56

      ページ: 232-235

    • NAID

      10025398524

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iron nanoparticles Dispersible in Both Ethanol and Water for Direct Silica Coating2009

    • 著者名/発表者名
      冷永華, 佐藤仁俊, 李継光, 石垣隆正, 館島志行, 神谷秀博, 吉田貴行
    • 雑誌名

      Powder Technology 196

      ページ: 80-84

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidation-Resistant Silica Coating on Gas-Phase-Reduced Iron Nanoparticles and Influence on Magnetic Properties2009

    • 著者名/発表者名
      冷永華, 佐藤仁俊, 李継光, 石垣隆正, 吉田貴行, 神谷秀博
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C 113

      ページ: 16681-16685

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 熱プラズマプロセスによるナノ構造セラミックス材料の高機能化2009

    • 著者名/発表者名
      石垣隆正
    • 雑誌名

      Journal of the Society of Inorganic Materials, Japan 16

      ページ: 176-183

    • NAID

      10024971975

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 針状鉄ナノ粒子の有機溶媒中における分散挙動2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤仁俊, 古川紀行, 冷永華, 李継光, 倉嶋敬二, 神谷秀博, 石垣隆正
    • 雑誌名

      粉体工学会誌 45

      ページ: 773-779

    • NAID

      10024408866

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 熱プラズマを用いたナノ粒子合成2008

    • 著者名/発表者名
      石垣隆正
    • 雑誌名

      マテリアルインテグレーション 21

      ページ: 58-66

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 熱プラズマプロセスによる高機能ナノ粒子の合成2008

    • 著者名/発表者名
      石垣隆正
    • 雑誌名

      粉体工学会誌 45

      ページ: 18-26

    • NAID

      10021172150

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Oxidation-resistant silica coating on iron nanoparticles (Invited lecture)2009

    • 著者名/発表者名
      石垣隆正
    • 学会等名
      The 18th International Simposium on Processing and Fabrication of Advanced Materials
    • 発表場所
      東北大学、仙台市
    • 年月日
      2009-12-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヘマタイト粉末の熱プラズマ還元により合成された鉄ナノ粒子2009

    • 著者名/発表者名
      石垣隆正, 山田明徳, 守吉佑介
    • 学会等名
      第19回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館、横浜市
    • 年月日
      2009-12-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Silica coating on highly dispersed iron nano-size powders2009

    • 著者名/発表者名
      冷永華, 佐藤仁俊, 李継光, 吉田貴行, 石垣隆正, 神谷秀博
    • 学会等名
      The 26th International Japan-Korea Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      つくば国際会議場、つくば市
    • 年月日
      2009-11-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] マイクロエマルジョン法によりシリカ被覆した空気中で安定な鉄ナノ粒子とその磁気特性2009

    • 著者名/発表者名
      石垣隆正, 冷永華, 佐藤仁俊
    • 学会等名
      無機マテリアル学会 第119回学術講演会
    • 発表場所
      大垣市情報工房 スインクホール、大垣市
    • 年月日
      2009-11-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] マイクロエマルジョン法によりシリカ被覆した鉄ナノ粒子における耐酸化性と磁気特性2009

    • 著者名/発表者名
      石垣隆正, 冷永華, 佐藤仁俊, 李継光, 吉田貴行, 神谷秀博
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第22回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      愛媛大学、松山市
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A Simple Method to Synthesize Core/Shell Structured Ni/C Nanoparticles2009

    • 著者名/発表者名
      冷永華, J.Huang, Y.Shi, 石垣隆正, 打越哲郎, 李星国
    • 学会等名
      The Third International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics
    • 発表場所
      メルパルク横浜ホテル、横浜市
    • 年月日
      2009-06-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Ni@C Nanocomposites2008

    • 著者名/発表者名
      冷永華, J. Huang, 李継光, 石垣隆正, 李星国
    • 学会等名
      IUMRS International Conference in Asia 2008(IUMRS-ICA 2008)
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋
    • 年月日
      2008-12-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Formation of Ni/Ni3C Core-Shell Nanocomposites and Their Magnetic and Acid-Resistant Properties2008

    • 著者名/発表者名
      冷永華, 李継光, 石垣隆正
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Advanced Synthesis and Processing Technology for Materials (ASPT08)
    • 発表場所
      武漢理工大学、武漢、中国
    • 年月日
      2008-11-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] マイクロエマルジョン法によりシリカ被覆した鉄ナノ粒子における耐酸化性と磁気特性の向上2008

    • 著者名/発表者名
      石垣隆正, 冷永華, 佐藤仁俊, 李継光, 吉田貴行, 神谷秀博
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会 平成20年度秋季大会
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2008-11-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Iron Nanoparticles in RF Induction Thermal Plasma2008

    • 著者名/発表者名
      石垣隆正, 山田明徳, R. Ye, 佐藤仁俊, 李継光, 守吉佑介, 浜中廣見
    • 学会等名
      The 9th Asia-Pasific Conference on Plasma Science and Technology (APCPST-9) & The 21st Symposium on Plasma Science for Materials (SPSM21)
    • 発表場所
      Huangshan International Hotel、黄山、中国
    • 年月日
      2008-10-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Silica Coating on Highly Dispersed Fe Nanoparticles2008

    • 著者名/発表者名
      冷永華, 佐藤仁俊, 飯島元之, 李継光, 石垣隆正, 神谷秀博
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Ceramic Processing Science
    • 発表場所
      犬山国際観光センター、犬山
    • 年月日
      2008-05-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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