2021 年度研究成果報告書

窒化・脱窒素法による遷移金属化合物の合成

研究課題

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研究課題/領域番号	20K21072
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分26:材料工学およびその関連分野
研究機関	筑波大学
研究代表者	柳原英人筑波大学, 数理物質系, 教授 (50302386)
研究期間 (年度)	2020-07-30 – 2022-03-31
キーワード	遷移金属窒化物 / 規則合金 / アンモニア窒化
研究成果の概要	FeNi および FeNiCo 合金粒子の窒化を試みた。Fe、Ni、Coイオンの共沈物を前駆体とし、これを水素ガス中で還元し、FeNiおよびFeNiCo合金粒子を得た。いずれの合金も面心立方（fcc）構造であることが確認された。その後、アンモニアと窒素の混合ガスを用いて窒化を行った。FeNi および FeNiCo 合金粒子の窒化処理により、単相の (Fe0.5Ni0.5)4N および (Fe0.5Ni0.45Co0.05)4N の生成が確認された。尚、窒化による粒子形状の大きな変化は観察されなかった。
自由記述の分野	磁性材料
研究成果の学術的意義や社会的意義	遷移金属合金の規則化手法として最近開発されたアンモニア窒化・トポタクティック脱窒素法は窒化物を介して複数の元素を規則化させうる手法である。FeNiについて、純アンモニアに代わり窒素で希釈されたアンモニアでの窒化を試みた。その結果４Nまでは窒化するものの２Nまでは窒化が進行しない事を確認できた。今後アンモニア窒化・トポタクティック脱窒素法を様々な系に適用していくにあたり、アンモニア純度が重要な因子であることが明らかになった。