鉄-有機化合物を用いる有機-磁性粒子ハイブリッド材料の合成

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有機-磁性粒子ハイブリッドの無機成分として、α酸化鉄およびγ酸化鉄を選択した。ラジカル重合可能なアリル基を有する鉄-有機化合物としてトリス(アリルアセチルアセトナト)鉄を合成し、単独重合の条件を検討した結果、有機溶媒に可溶な固体を得た。重合生成物の分子量は、重合時間、温度に依存していた。そこで、この鉄化合物オリゴマーをエタノールに溶解し、均一相加水分解を行うための前駆体溶液を調製することができた。この前駆体溶液を中性、アルカリ性などの様々な条件下で加水分解を行い、有機-無機ハイブリッド材料を合成する回折法、透過電子顕微鏡により分析した。ハイブリッド中には10nmの微粒子が観察され、その電子線回折においてスポットが得られ、結晶性酸化鉄微粒子であることが明かとなった。加水分解時に還元剤を共存させることにより、強磁性体であるγ酸化鉄を分散させることができた。これらの、有機-磁性粒子ハイブリッドを誘電体テストフィクスチュア、デジタルマルチメータ、レコーダを用いて解析したところ、超常磁性を示すことが明かとなった。以上のように、鉄-有機化合物を用いて、有機溶媒に可溶で、薄膜などの形状賦与が可能である有機-磁性粒子ハイブリッドが合成できることが明かとなった。今後、さらに前駆体の合成条件を検討し、ポリマーマトリックスの結合や重合度、分散粒子の粒径や結晶性などを制御して、有機-磁性粒子ハイブリッド材料の性質を評価し、特性を最適化する必要がある。