低温還元熱処理による高保磁力の3d遷移金属規則合金微粒子の創製

• 研究課題/領域番号: 25709055
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 金属物性・材料
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 藤枝 俊 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (60551893)
• 研究協力者: 鈴木 茂 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (40143028) ; 篠田 弘造 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10311549) ; Balachandran Jeyadevan 滋賀県立大, 工学部, 教授 (80261593)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 20,800千円 (直接経費: 16,000千円、間接経費: 4,800千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2014年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2013年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
• キーワード: 金属物性 / 磁性 / ナノ材料 / ナノ粒子

研究成果の概要

ポリオールと呼ばれる多価アルコールを用いた液相法において、反応条件の調整により、10～90 at%程度の広い範囲の任意のFe濃度のFe-Ni水酸化物微粒子の合成に成功した。その微粒子に400℃で還元熱処理を施すことにより、還元前の微粒子と同程度のFe濃度を有したfcc構造のFeNi合金粒子が得られることを突き止めた。さらに、Fe濃度を51 at%に制御して合成したFe-Ni水酸化物微粒子に、300℃の比較的低温で還元熱処理を施すことにより得たFe-Ni合金微粒子においてL10型相の形成を強く示唆する結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] XRD およびXAS 測定による液相合成FeNi 層状水酸化物の熱分解挙動の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 加藤玄一郎, 藤枝 俊, 篠田弘造, 鈴木 茂
  • 雑誌名: X線分析の進歩 巻: 48
  • NAID: 40021166781
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hydrogenation of Propyne Verifying the Harmony in Surface and Bulk Compositions for Fe-Ni Alloy Nanoparticles (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Kojima, S. Fujieda, G. Kato, S. Kameoka, S. Suzuki and A. P. Tsai
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 58 号: 5 ページ: 776-781
  • DOI: 10.2320/matertrans.MBW201606
  • NAID: 130005621155
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Composition-Controlled Fe-Ni Alloy Fine Particles Synthesized by Reduction-Annealing of Polyol-Derived Fe-Ni Hydroxide (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, W. Miyamura, K. Shinoda, S. Suzuki and B. Jeyadevan
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 57 号: 9 ページ: 1645-1651
  • DOI: 10.2320/matertrans.M2016063
  • NAID: 130005289923
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Magnetic Properties of Cobalt-based Carbide Particles Synthesized by the Polyol Process (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, A. Yomogida, K. Shinoda and S. Suzuki
  • 雑誌名: IEEE Magn. Lett. 巻: 7 ページ: 2107104-2107104
  • DOI: 10.1109/lmag.2016.2610581
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spin glass transition in Ni carbide single crystal nanoparticles with Ni3C-type structure (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, T. Kuboniwa, K. Shinoda, S. Suzuki and J. Echigoya
  • 雑誌名: AIP Advances 巻: 6 号: 5 ページ: 056116-056116
  • DOI: 10.1063/1.4943608
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transformation of green rust to ferric oxyhydroxide due to oxidation reaction in aqueous solution containing Zn, Sn and sand solid substances (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, K. Shinoda, S. Yamaguchi, M. Kurosaki, S. Suzuki
  • 雑誌名: Current Inorganic Chemistry 巻: 5 号: 3 ページ: 208-213
  • DOI: 10.2174/1877944105666150421000915
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In situ measurements of X-ray absorption spectra during transformation of green rust in aqueous solution containing phosphate ions (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, K. Shinoda, and S. Suzuki
  • 雑誌名: Proceedings of Asia Steel Internatinal Conference 巻: - ページ: 568-569
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Large porous iron oxide particles synthesized from hydrated iron phosphate particles of strengite (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, K. Shinoda, S. Suzuki
  • 雑誌名: Ceramic Transactions 巻: 250 ページ: 35-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of tungstate ions on transformation of green rust to ferric oxyhydroxide via aqueous solution investigated by in situ X-ray absorption spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, A. Yoshino, K. Shinoda, S. Tsuri, S. Suzuki
  • 雑誌名: Corrosion Science 巻: 82 ページ: 85-92
  • DOI: 10.1016/j.corsci.2014.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of aqueous corrosion of La(Fe0.88Si0.12)13 by reducing dissolved oxygen concentration for high-performance magnetic refrigeration (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, K. Fukamichi and S. Suzuki
  • 雑誌名: J. Alloys Compd. 巻: 600 ページ: 67-70
  • DOI: 10.1016/j.jallcom.2014.01.229
  • 査読あり
• [学会発表] リン酸および亜鉛イオンを含む水溶液中でのGreen Rustの酸化過程のX線吸収分光測定によるその場評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤枝 俊、篠田弘造、鈴木 茂
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会秋季講演大会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] 組成および結晶構造を制御したFe-Ni合金微粒子の触媒特性評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小嶋隆幸、藤枝 俊、加藤玄一郎、亀岡 聡、鈴木 茂、蔡 安邦
  • 学会等名: 日本金属学会秋期講演大会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] FeNi層状複水酸化物の還元熱処理によるFeNi合金微粒子の合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤玄一郎、藤枝 俊、篠田弘造、鈴木 茂
  • 学会等名: 資源・素材関係学協会合同秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学（岩手県盛岡市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Synthesisi of Cobalt-carbide Particles by Plyol Process and Their Magnetic Properties (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, A. Yomogida, K. Shinoda and S. Suzuki
  • 学会等名: The 4th International Conference of Asian Union of Magnetics Societies
  • 発表場所: Tainan, Taiwan
  • 年月日: 2016-08-01
  • 国際学会
• [学会発表] Fe-Ni Alloy Fine Particles Synthesized by Reduction-annealing of Polyol-derived Fe-Ni Hydroxide (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, W. Miyamura, K. Shinoda, and S. Suzuki
  • 学会等名: The 2nd International Conference on Polyol-mediated Synthesis
  • 発表場所: Ｔhe university of shiga prefecture (Shiga Hikone)
  • 年月日: 2016-07-11
  • 国際学会
• [学会発表] Fe-Ni層状複水酸化物の還元熱処理によるFe-Ni合金微粒子の合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤玄一郎、藤枝俊、篠田弘造、鈴木 茂
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会
  • 発表場所: 東京理科大学（東京都葛飾区）
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] Needle-shaped porous particles composed of spinel-type iron oxide (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, T. Akiyama, K. Shinoda, S. Suzuki
  • 学会等名: Joint MMM/Intermag Conference
  • 発表場所: San diego, USA
  • 年月日: 2016-01-12
  • 国際学会
• [学会発表] Spin glass transition in single crystal Ni carbide nanoparticles with Ni3C-type structure (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, T. Kuboniwa, K. Shinoda, S. Suzuki
  • 学会等名: Joint MMM/Intermag Conference
  • 発表場所: San diego USA
  • 年月日: 2016-01-12
  • 国際学会
• [学会発表] FeNi層状複水酸化物の還元熱処理によるFeNi合金の作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤玄一郎、藤枝 俊、篠田弘造、鈴木 茂
  • 学会等名: 資源・素材学会東北支部春季大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
• [学会発表] Synthesis of Ni carbide nanoparticles with Ni3C-type structure and their spin glass behavior (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, K. Shinoda, S. Suzuki, and B. Jeyadevan
  • 学会等名: Eighth French Research Organizations-Tohoku University Joint Workshop on Frontier Materials (FRONTIER 2015)
  • 発表場所: Tohoku University (Miyagi Sendai)
  • 年月日: 2015-11-30
  • 国際学会
• [学会発表] In situ measurements of X-ray absorption spectra during transformation of green rust in aqueous solution containing phosphate ions (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, K. Shinoda, S. Suzuki
  • 学会等名: Asia Steel
  • 発表場所: PACIFICO Yokohama (Kanagawa Yokohama)
  • 年月日: 2015-10-05
  • 国際学会
• [学会発表] ポリオール法を用いた準安定遷移金属炭化物微粒子の合成および磁気特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 蓬田 綾香, 藤枝俊, 篠田弘造, 鈴木茂
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 九州大学 （福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 亜鉛を含む水溶液中の準安定水酸化鉄の酸化反応のその場X線吸収分光 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤枝 俊, 篠田弘造, 鈴木 茂
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 九州大学 （福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 水酸化物微粒子の還元熱処理により作製したFe-Ni合金微粒子の構造と磁気特性の評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤枝 俊, 園田 柊, 宮村 渉, 篠田弘造, 鈴木 茂
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] ポリオール法によるコバルトカーバイドナノ粒子の合成と磁気特性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 蓬田綾香, 藤枝 俊, 篠田弘造, 鈴木 茂
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] 還元熱処理により作製したFeNi1-xCox合金微粒子の構造評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 園田 柊, 藤枝 俊, 篠田弘造, 鈴木 茂
  • 学会等名: X線分析討論会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-10-30 – 2014-10-31
• [学会発表] X線吸収分光その場測定によるリン酸イオン共存下でのGreen Rustの水溶液中酸化過程の評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤枝 俊, 篠田弘造, 鈴木茂
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] 低温還元熱処理により作製したFeNi1-xCox合金粒子の構造と磁気特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 園田柊, 藤枝 俊, 篠田弘造, 鈴木茂
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] Spin glass transition in Ni carbide nanoparticles with Ni3C-type structure (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, K. Shinoda, S. Suzuki and B. Jeyadevan
  • 学会等名: International Conference on Polyol-mediated Synthesis
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2014-06-23 – 2014-06-25
• [学会発表] 低温還元熱処理によるL10型FeNi規則合金微粒子の作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤枝俊, 篠田弘造, 鈴木茂, Balachandran Jeyadevan, 土井正晶, 鹿又武, 越後谷淳一
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] シリカ被覆により焼結を抑制して作製したFeNi合金微粒子の高保磁力 (2014)
  • 著者名/発表者名: 園田柊, 藤枝俊, 篠田弘造, 鈴木茂
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Composition-controlled Synthesis of FeNi Alloy Fine Particles (2013)
  • 著者名/発表者名: Shun Fujieda, Wataru Miyamura, Kozo Shinoda, Shigeru Suzuki, Balachandran Jeyadevan
  • 学会等名: Materials Science & Technology
  • 発表場所: Canada, Montreal
• [学会発表] 溶存酸素の低減によるLa(Fe0.88Si0.12)13磁気冷凍用材料の水溶液腐食の抑制 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤枝俊, 深道和明, 鈴木茂
  • 学会等名: 日本磁気学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] Retardation of the transformation rate of green rust to ferric oxyhydroxide by oxoaions in aqueous solution (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda, Y. Takahashi, K. Shinoda, S. Suzuki
  • 学会等名: Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 前駆体のシリカ被覆によるFeNi合金微粒子の保磁力増大
  • 著者名/発表者名: 園田柊、藤枝俊、篠田弘造、鈴木茂
  • 学会等名: 日本金属学会 東北支部大会
  • 発表場所: 仙台
• [備考] 東北大学研究者紹介
  • URL: http://db.tohoku.ac.jp/whois/
• [備考] 多元物質科学研究所 業績データベース
  • URL: http://db.tagen.tohoku.ac.jp/php/db/view.php
• [備考] 多元物質科学研究所 業績データベース
  • URL: http://db.tagen.tohoku.ac.jp/php/db/
• [備考] 多元物質科学研究所 業績データベース
  • URL: http://db.tagen.tohoku.ac.jp/php/db/
• [備考] 多元物質科学研究所 業績データベース
  • URL: http://db.tagen.tohoku.ac.jp/php/db/