スピンナノクラスターハイブリッド材料の創製と超広帯域電磁波吸収の発現

• 研究課題/領域番号: 26709018
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小川 智之 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50372305)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 22,620千円 (直接経費: 17,400千円、間接経費: 5,220千円); 2016年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2015年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2014年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
• キーワード: スピンナノクラスター / ハイブリッド材料 / 電磁波吸収

研究成果の概要

本研究では、高飽和磁化を有する鉄基スピンナノクラスターを構成要素とし、ナノ粒子の三次元自己組織化を積極的に利活用したナノ組織制御技術の構築を通して、サブkHzからGHz帯域までの超広帯域にわたり電磁波吸収を可能とするこれまでにない新たなスピンナノクラスターハイブリッド材料の構築を目指した。
化学的手法と物理的手法の組み合わせにより、バルク値に匹敵する高飽和磁化純Feナノ粒子、および、Fe-Co合金ナノ粒子の合成に成功し、独自に構築した共凝集法を用いて、酸化鉄ナノ粒子とのハイブリッド材料の作製に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of the change in the interface structure of Pd(100)/SrTiO3 for quantum-well induced ferromagnetism (2017)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Sakuragi, Tomoyuki Ogawa, and Tetsuya Sato
  • 雑誌名: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 巻: 423 ページ: 453-457
  • DOI: 10.1016/j.jmmm.2016.09.073
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Stability of cluster glass state in nano order sized YbFe2O4 powders (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Kobayashi
  • 雑誌名: Journal of Physics and Chemistry of Solids 巻: 103 ページ: 103-108
  • DOI: 10.1016/j.jpcs.2016.12.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Core loss and magnetic susceptibility of superparamagnetic Fe nanoparticle assembly (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Kin
  • 雑誌名: AIP Advance 巻: 6 号: 12
  • DOI: 10.1063/1.4972059
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Improvement of saturation magnetization in Fe nanoparticles by post-annealing in hydrogen (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Kin
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 117 号: 17
  • DOI: 10.1063/1.4919050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical fabrication of nanocomposite films containing magnetic metal nanoparticles (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi, S. Hashi, H. Kura, T. Yanai, T. Ogawa, K. Ishiyama, M. Nakano and H. Fukunaga
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physicss 巻: 54 号: 7 ページ: 075201-075201
  • DOI: 10.7567/jjap.54.075201
  • NAID: 210000145357
  • 査読あり
• [学会発表] 外部磁界を用いた窒化鉄ナノ粒子柱状集合体の作製とその高周波磁気特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 本波優介
  • 学会等名: 第40回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県・金沢市）
  • 年月日: 2016-09-05
• [学会発表] Rotational hysteresis loss analysis for randomly oriented alpha”-Fe16N2 nanoparticles assembly (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Tobise
  • 学会等名: 2016 International Conference of Asian Union of Magnetics Societies (ICAUMS 2016)
  • 発表場所: Tainan (Taiwan)
  • 年月日: 2016-08-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Size control and reaction dynamics of monodisperse Fe nanoparticles synthesized by thermolysis of Fe(CO)5 with slow injection for high frequency soft magnetic materials (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Ogawa
  • 学会等名: 2016 Joint MMM-Intermag Conference
  • 発表場所: San Diego (USA)
  • 年月日: 2016-01-11
  • 国際学会
• [学会発表] Core loss properties of chemically synthesized Fe nanoparticle assembly (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Kin
  • 学会等名: 2016 Joint MMM-Intermag Conference
  • 発表場所: San Diego (USA)
  • 年月日: 2016-01-11
  • 国際学会
• [学会発表] Challenge to the Synthesis of alpha”-Fe16N2 Compound Nanoparticle with High Saturation Magnetization for Rare Earth Free New Permanent Magnetic Material (2015)
  • 著者名/発表者名: 小川智之
  • 学会等名: 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2015-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Feナノ粒子集合体のコアロス特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 金甫根
  • 学会等名: 第39回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] Modified Snoek’s limit for columnar structure of Fe-based nanoparticle assembly (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ogawa
  • 学会等名: 59th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM 2014)
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2014-11-03 – 2014-11-07
• [学会発表] Improvement of saturation magnetization of Fe nanoparticles by post-annealing in a hydrogen gas atmosphere (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Kin
  • 学会等名: 59th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM 2014)
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2014-11-03 – 2014-11-07
• [学会発表] Fabrication and magnetic properties of composite film utilizing metal magnetic nanoparticles by electrochemical method (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi
  • 学会等名: 59th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM 2014)
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2014-11-03 – 2014-11-07
• [学会発表] Effect of columnar structure on magnetic response in GHz-band for Fe-based nanoparticle assembly (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ogawa
  • 学会等名: 2014 IEEE International Conference on Microwave Magnetics (2014 IEEE ICMM)
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-02