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1990 年度 研究成果報告書概要

鉄炭化学の合成磁性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 01470071
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 無機工業化学・無機材料工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

平野 眞一  名古屋大学, 工学部, 教授 (30016828)

研究期間 (年度) 1989 – 1990
キーワード鉄炭化物 / 磁性粒子合成 / 磁性薄膜合成 / 磁気特性 / Sputtering / Carburization
研究概要

本研究は、新しい磁気記録材料として期待される準安定相である鉄炭化物粒子および薄膜の合成法を確立し、その磁気特性を明らかにすることを目的としている。
鉄炭化物粒子合成用の反応気体として、一酸化炭素(CO)ガスが有効であり、生成相の制御は、窒素ガスによるCOガス分圧の調節と反応温度の設定によって可能であることを見いだした。300℃以下では炭化反応は起こらず、300ー400℃ではFe_5C_2 が、400ー600℃では Fe_3C が生成することを明らかにした。超高圧下でのみ安定なFe_7C_3 は、出発原料としての酸化鉄にアルカリまたはアルカリ土類金属を添加することにより合成が可能であることを見いだした。
合成した鉄炭化物粒子の磁気特性は、飽和磁化値>100emu/g、保磁力は数百Oeであり、針状の鉄粒子を原料として合成した針状Fe_3C粒子の角形比は、約0.4であった。合成条件の制御により、現在の磁気記録システムに適合し、かつ飽和磁化値の大きな鉄炭化物粒子の合成が可能となった。また、Fe_7C_3は、Fe_5C_2 より大きな角形比を有しており、Fe_7C_3 の結晶磁気異方性係数は、Fe_5C_2 よりも大きいことが初めて明らかになった。
アルゴンガス圧力を調節した条件下でのマグネトロンパッタ法によって、Tc=220℃、飽和磁化値 120emu/gの単相Fe_3C薄膜の合成が可能となった。このFe_3C薄膜は面内磁化膜であり、その結晶磁気異方性係数は、10^4 J/m^3 であること、また、保磁力は250Oeであり、磁気記録ディスクに適した値を示すことが明らかになった。

  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] S.HiRANO: "Symthesis and magnetic properties of Fe_5C_2 by reaction of iron oxide and carbon monooxide" Journal of Materials Science. 25. 4457-4461 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 平野 眞一: "炭化鉄(Fe_3C)の合成と磁気的特性" 粉体および粉末冶金協会誌. 37. 421-425 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Tajima: "Synthesis and Magnetic Properties of Fe_7C_3 particles with High saturation magnetijation" Japanese Journal of Applied Physics. 29. 662-668 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 田島 伸: "各種出発鉄原料と一酸化炭素からのの針状炭化鉄の生成挙動およびその磁気的特性" 粉体および粉末冶金協会誌. (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Hirano and S. Tajima,: "Synthesis and magnetic properties of Fe_5C_2 by reaction of iron oxide and carbon monoxide" J. Mater. Sci.25-10,. 4457-4461, (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Hirano and S. Tajima,: "Synthesis and magnetic properties of iron carbide (Fe_3C)" J. Jpn. Soc. Powder & Powder Metall.37-3. 421-425 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Tajima and S. Hirano,: "Synthesis and magnetic properties of Fe_7C_3 particles with high saturation magnetization" Jpn. J. Appl. Phys.,. 29-4. 662-668, (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Tajima and S. Hirano,: "Formation behavior and magnetic properties of acicular iron carbides particles by reaction of various kinds of starting iron sources and carbon monoxide" J. Jpn. Powder & Powder Metall.,.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-08-12  

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