低次元ナノ材料の合成、組織化、および物性評価

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1.単分散磁気ナノ粒子安定剤としてn-アダマンタンカルボン酸とトリアルキルホスフィンの組合せを用いて、アセチルアセトンパラジウムの多価アルコール還元と、ペンタカルボニル鉄の熱分解によって単分散FePdナノ粒子を調整した。平均粒径は濃度と安定剤の種類と反応条件をコントロールすることによって、11〜16nmまで調整出来る。この合成経路は、ナノサイズのFePd材料の磁気的特性を研究するための有望な候補となる。2.磁気ナノ結晶の集合(1)マグネタイトの三次元(3D)集合体マグネタイト微粒子の合成と三次元(3D)球状集合体の作成はワンポット処理で実現した。Fe(acac)_3 (acac=acetylacetonate)がエチレングリコールとヒドラジンで部分的に還元され、β-シクロデキストリン、オレイン酸とオレイルアミンを含む界面活性剤の組み合わせの存在下で自発的に球状ナノ構造集合体を形成する。集合した球のサイズは反応温度とβ-シクロデキストリンの濃度に依存して、100nm〜2μmの範囲でコントロールできた。(2)Co球状集合体均一なCo球状集合体の調整は、界面活性剤の存在下で簡単な水熱還元によって行った。ナノ構造の集合体は、電子顕微鏡(SEM)と走査電子顕微鏡(TEM)によって約20nmの厚みで規則的なナノプレートを構成していることが確認できた。この材料は強磁性で広い表面積を持ち、ナノ磁石と、もしくは触媒としての潜在的な応用を示している。(3)FePtナノワイヤーFePtナノワイヤーは界面活性剤無しの簡単な加溶媒熱還元過程によって調整した。この合成経路の柔軟性を考えると、Ptを元にしたナノワイヤーへの拡張が期待できる。さらに、FePtナノワイヤーは電子-磁性デバイスの構築へのビルディングブロックとして展開できる。