プラズマ合成高結晶性磁性ナノ粒子の高度分散機能化

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1.磁性鉄ナノ粒子へのシリカ被覆針状鉄ナノ粒子は、磁気異方性を有するため優れた磁気特性を有しているが、空気中で容易に酸化する欠点を有している。その欠点を解消するため、分散剤にオレイン酸を用いて、未処理の針状鉄コバルトナノ粒子を超音波分散した。針状鉄コバルトナノ粒子が分散したエタノールサスペンジョンを作成し、TEOSの加水分解により耐酸化シリカ被覆を施した。針状鉄コバルトナノ粒子表面の鉄酸化物層の還元と被覆シリカ層の緻密化を目的に、さらに水素還元処理した。シリカ被覆および水素還元処理が、針状鉄コバルトナノ粒子の耐酸化性を著しく向上させることを、湿度90%、温度60℃環境下に放置し、飽和磁化の劣化度を測定する手法で、確認した。シリカ被覆後水素還元処理した針状鉄コバルトナノ粒子は磁気特性を著しく向上させ、特に重量で規格化して算出した磁性成分の飽和磁化を大幅に増大させた。2.磁性ニッケルナノ粒子への炭素被覆不活性雰囲気中で準安定相Ni_3Cナノ粒子を熱分解して、コアシェル構造Ni@Cナノ複合粒子を合成した。この複合ナノ粒子は粒径30-40nmで、厚さ約4nmのグラファイト炭素層で均一被覆されていた。ニッケル共存にかかわらず、炭素はナノチューブ構造をつくらず、グラファイト純相であった。この複合粒子中のニッケルコアはナノサイズの高結晶性微結晶であり、非磁性炭素シェルの働きで、バルクニッケルに相当する大きな強磁性磁化を示した。