ヘテロ接合ナノ粒子を用いた交換結合ナノコンポジット磁石の創成

使用异质结纳米颗粒创建交换耦合纳米复合磁体

基本信息

批准号：
20655027
负责人：
寺西利治
金额：
$ 2.11万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

軟磁性相および硬磁性相からなる交換結合ナノコンポジット磁石は、従来の単相磁石より大きなエネルギー積を有する永久磁石であり、電気自動車用モーターへの搭載など応用分野は極めて広い重要な先進材料である6交換結合ナノコンポジット磁石創成の重要な点は、高い飽和磁化を示す軟磁性相と高い保磁力を示す硬磁性相間に効果的な交換結合相互作用を発現するため、バルク内で両相の大きさ、空間配置をナノスケールで制御することである。本年度はまず、5nm Pdコアを有するPd/γ-Fe_2O_3ヘテロ接合ナノ粒子(Fe/Pd=8/2,mol/mol)と5nm Pdナノ粒子の混合物のfct-FePd/α-Feナノコンポジット磁石への構造変態熱処理条件について検討した。Fe/Pd体積比を8/2～5/5で調整した試料を、還元雰囲気(Ar+4%H_2)下、熱処理温度450～600℃にて熱処理したところ、いずれの試料もfct-FePd/α-Feナノコンポジット磁石へ構造変態し、500℃還元熱処理において10MGOeを超える高い最大エネルギー積が発現することを見出した。次に、貴金属フリーナノコンポジット磁石の創成に向け、粒径5～10nmの単分散Coナノ粒子の合成について検討した。安息香酸コバルトおよびオレイン酸をフェニルエーテルに溶解後、トリオクチルホスフィンを添加し200℃で反応することにより、Coナノ粒子が生成することを見出した。さらに、本手法を他のヘテロ接合ナノ粒子合成へ広く展開することができた。

与传统的单相磁铁相比，由软磁相和硬磁相组成的交换耦合纳米复合磁铁是具有更大能量产物的永久磁铁，并且是非常重要的高级材料，例如在电动汽车电动机中安装，并且对于创建六个交换耦合耦合的纳米复合磁铁非常重要。为了在表现出高饱和磁化的软磁相之间产生有效的交换耦合相互作用，表现出高矫顽力的硬磁相，创建六个交换耦合的纳米复合磁体的重要点是控制纳米级体内两个相位的大小和空间布置。今年，我们首先检查了PD/γ-FE_2O_2O_3的结构转化热处理条件（Fe/PD = 8/2，Mol/Mol）和5NM PD纳米颗粒，该纳米颗粒具有5NM PD纳米颗粒，该纳米颗粒具有5nm PD核心，使其在FCT-FEPD/α-FE-FEPD/α-FE纳米复合材料中。 When the sample, which had a volume ratio of Fe/Pd of 8/2 to 5/5 was heat treated under a reducing atmosphere (Ar+4%H_2) at a heat treatment temperature of 450 to 600° C., it was found that both samples were structurally transformed into fct-FePd/α-Fe nanocomposite magnets, and a high maximum energy product exceeding 10 MGOe was manifested during the reduction heat treatment at 500° C.接下来，我们研究了粒度为5-10 nm的单分散性纳米颗粒的合成，以准备产生珍贵的无金属纳米复合材料。发现将苯甲酸钴和油酸溶解在苯基醚中，然后加入三辛基膦，并在200°C下进行反应以形成二纳米颗粒。此外，该技术可以广泛部署在其他异质结纳米颗粒合成中。