サイズ・形状・粒子間距離を制御した磁気ナノ結晶多粒子系の機能特性

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21241023
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 名嘉 節 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性萌芽ラボ, 主席研究員 (30344089)
• 研究分担者: 中根 茂行 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性萌芽ラボ, 主任研究員 (40354302) ; 上床 美也 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40213524) ; 大沼 正人 独立行政法人物質・材料研究機構, 量子ビームセンター, 主席研究員 (90354208) ; 北條 大介 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (30511919) ; 間宮 広明 独立行政法人物質・材料研究機構, 量子ビームセンター, 主任研究員 (30354351)
• キーワード: 磁気ナノ結晶 / 酸化物 / 協力現象 / 表面修飾 / 高圧 / 高磁場 / 極低温

研究概要

超臨界水反応場中で有機物などの修飾分子を導入するin-situ表面修飾法を用いて、表出する結晶面やサイズをコントロールした酸化物磁気ナノ結晶を合成し、これまで良く調べられていない磁気ナノ結晶の形状効果(1粒子の特性)やサイズ・形状・粒子間距離を制御した多粒子系の"協力現象"などの特性を明らかにすることを目的としている。今年度(22年度)は、下記の2つの課題に取り組んだ。
1.酸化物磁気ナノ結晶のサイズ・形状効果(物性)
触媒等に用いられるセリアや顔料であるコバルトブルーのナノ結晶化とその結晶構造評価をRietveld法より取り組み、超臨界水熱合成(流通式)した場合は、焼結や溶融という通常の作製法で合成されたバルク材料とは大きく異なることを明らかにした。また、その磁性は構造の異常を反映していることを明らかにした。
2.高圧力下の精密磁化測定装置の開発II
極低温・高圧・強磁場中の高感度静磁化測定装置の設計および試作に取り組み、多粒子系の"協力現象"を評価する上で必要な極低温(700ミリケルビン)および強磁場(10テスラ)を達成すると同時に、磁化測定系に位置微調整システムを組み込み、磁化測定精度として2×10^<-5>emu(磁気単位)を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Supercritical hydrothermal synthesis of hydrophilicpolymer-modifiewater-dispersible CeO_2 nanoparticles (2011)
  • 著者名/発表者名: Minori Taguchi, et al.
  • 雑誌名: Cryst Eng Comm. 巻: 13 ページ: 2841-2848
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous synthesis of fine MgFe_2O_4 nanoparticles by supercritical hydrothermal reaction (2010)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Sasaki, et al.
  • 雑誌名: J.Supercrit.Fluids 巻: 53 ページ: 92-94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct and Selective Immobilization of Proteins by Means of an Inorganic Material-Binding Peptide : Discussion on Functionalization in the Elongation to Material-Binding Peptide (2010)
  • 著者名/発表者名: Nozomi Yokoo, et al.
  • 雑誌名: J.PHYS.CHEM.B 巻: 114 ページ: 480-486
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dispersion of Phosphonic Acids Surface-Modified Titania Nanocrystals in Various Organic Solvents (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Arita, et al.
  • 雑誌名: INDUS.& ENG.CHEM.RES 巻: 49 ページ: 815-9821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supercritical Hydrothermal Synthesis of Carboxylic Acid-surface-function alized TiO2 Nanocrystals : pH Sensitive Dispersion and Hybridization with Organic Compounds (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Arita, et al.
  • 雑誌名: CHEM.LETT 巻: 39 ページ: 961-963
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dispersion of Fatty Acid Surface Modified Ceria Nanocrystals in Various Organic Solvents (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Arita, et al.
  • 雑誌名: INDUS.& ENG.CHEM.RES. 巻: 49 ページ: 1947-1952
  • 査読あり
• [学会発表] 超臨界水熱条件下で合成したCoAl2O4ナノ結晶の電子状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤康一, 等
  • 学会等名: 第51回高圧討論会
  • 発表場所: 仙台市戦災復興記念館(宮城県)
  • 年月日: 20101020-20101022
• [学会発表] 超臨界水熱法を利用した親水性高分子修飾CeO2ナノ粒子の合成と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田口実, 等
  • 学会等名: 第51回高圧討論会
  • 発表場所: 仙台市戦災復興記念館(宮城県)
  • 年月日: 20101020-20101022