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表面修飾したナノ微粒子の磁性研究と超高密度記録媒体に向けた材料設計指針の開発

表面改性纳米粒子的磁性研究和超高密度记录介质材料设计指南的制定

基本信息

批准号：
17740220
负责人：
山本良之
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Japan Advanced Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17740220/
关键词：
磁性ナノ微粒子表面・界面物性交換結合

项目摘要

・Co/CoOコアシェルナノ粒子の交換結合による磁気異方性向上の研究有機分子で表面修飾された粒径8nm程度の強磁性Coナノ粒子を化学合成手法で作成し、その後酸素雰囲気下で熱処理(120℃)することで表面を酸化させて厚さ1〜3nmの反強磁性CoO層を形成した。この内部コアがCo、表面シェルがCoOからなるコアシェル型ナノ粒子を用いて磁気測定を行い、磁気異方性の変化を調べた。CoOシェルの厚さを熱処理時間を変化させることで制御した結果、コアの粒径が実効的に減少しているにもかかわらず、シェル厚さの増大とともにブロッキング温度が上昇することが分かった。また、磁場中冷却後に磁化過程の測定を行ったところ、ブロッキング温度より低温領域ではあるが、ヒステリシスループの負磁場へのシフトが観測され、確かに反強磁性と強磁性界面に交換結合が生じていることが分かった。この交換結合磁場の大きさをループシフト量から見積もったところ、シェル厚さの増大とともに交換結合磁場が増大することが明らかとなった。試料によって、極低温領域で常磁性的な磁化の増大が観測されるものがあったが、Coナノ粒子を完全に酸化することによって得たCoOナノ粒子の磁気特性にも同様の低温での常磁性的な磁化の増大が観測されたことから、この増大の原因がCoOシェル層の酸素欠損によるCo^<2+>の磁気モーメント、あるいは反強磁性スピン配列が粒子表面で補償されないことで生じる磁気モーメントによることが明らかになった。また、低温で磁化の増大が観測された試料は、磁化の増大が観測されない試料にくらべて顕著な交換結合磁場の増大が見られたことから、CoOシェル層の常磁性磁気モーメントが反強磁性CoO層の安定化に大きな役割を果たし、Coコアとの交換結合を強めていることが示唆された。

·Study on magnetic anisotropy of Co/CoO particles in exchange bonding organic molecules, surface modification, ferromagnetic Co particles with particle size of 8nm, chemical synthesis, heat treatment (120℃), surface acidification, antiferromagnetic CoO layer with thickness of 1 ~ 3nm. The internal and surface properties of these particles are measured by magnetic resonance and modulated by magnetic anisotropy. The heat treatment time of CoO is changed, and the particle size is reduced, and the heat treatment temperature is increased. Determination of magnetization process after cooling in magnetic field, measurement of magnetization process after cooling in magnetic field, determination of magnetization process after cooling in magnetic field, The exchange combined magnetic field increases in size and thickness. The magnetization increase of the sample in the extremely low temperature region is due to the complete acidification of the CoO particles. The magnetization increase of the sample in the extremely low temperature region is due to the oxidation of the CoO particles. The antiferromagnetic particles are arranged on the surface of the particles. The magnetization increases at low temperatures and the magnetic field increases at low temperatures. The magnetic field increases at low temperatures and the high temperatures. The magnetic field increases at low temperatures and the low temperatures. The magnetic field increases at low temperatures and the high temperatures. The magnetic field increases at low temperatures and the low temperatures. The magnetic field increases at low temperatures. The magnetic field increases