2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development and application of the left-handed composite materials containing the acicular metal nanoparticles
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16K06758
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| Research Institution | Tokyo University of Science, Yamaguchi |
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Principal Investigator |
笠置 映寛 山陽小野田市立山口東京理科大学, 共通教育センター, 准教授 (10310947)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 針状ナノ粒子複合材料 / 負の誘電率 / 負の透磁率 / 左手系複合材料 / 異方的形状粒子 / 電波吸収体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は，左手系複合材料の電磁気特性制御の検討を行うとともに，合成した左手複合材料のMNG，DNG特性の機構を明らかにするための理論的解析を行い，電気通信技術への応用についても検討を行った。
① 針状FeCoナノ粒子複合材料の透磁率・誘電率スペクトルにおける粒子の配向効果について検討を行った。サンプル作成時に外部直流磁場を印加し，針状粒子の配向を試みたところ，スピン共鳴周波数の変化が見られた。これは，外部磁場により針状粒子クラスターの形状が変化し，内部に誘起される反磁界が変化することに起因する。
② GHz領域でMNG特性を示す針状FeCoナノ粒子複合材料の透磁率スペクトルについて，磁壁共鳴，スピン共鳴の重ね合わせから成る透磁率分散式を用いて解析を行った。その結果，針状FeCoナノ粒子複合材料の透磁率ではスピンの寄与が支配的であり，他の磁性複合材料に比べて減衰定数が小さい値を示すことが分かった。これは，ナノ粒子間に働く磁気双極子相互作用，ナノ粒子内に誘起される反磁界に起因するものと考えられる。
③ 異方的形状粒子複合材料による負の透磁率・誘電率の検討として，偏平状FeCo/Cu粒子ハイブリッド複合材料について検討を行い，粒子形状効果による導電性の増加，反磁界の減少により，比較的広い周波数領域（78MHz～2.4GHz）で負の透磁率・誘電率特性を実現可能であることが明らかとなった。また，得られた透磁率・誘電率データから，この領域で屈折率が負を示した。
④ 左手系複合材料の電気通信技術への応用に向けた基礎的検討として，針状FeCoナノ粒子複合材料を用いた単層型電波吸収体について検討した。その結果，粒子濃度を調整することで，4～15GHzの周波数領域（厚み：約1～5mm）で反射係数が0.1以下となることが分かった。
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Research Products
(10 results)
