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原子スケールドメイン導入による配位環境制御と新奇磁性開拓

通过引入原子尺度域协调环境控制和新型磁性开发

基本信息

批准号：
22K18908
负责人：
堀部陽一
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

磁性スピネルにおいてMn3+イオンのヤーンテラー効果に伴って現れる約15%もの巨大格子歪を利用し、数ユニットセル程度のサイズのドメイン（アトミック・ドメイン）の導入に挑戦するとともに、界面歪を利用した新奇磁性獲得の可能性を探ることである。本年度は、Mn3+ JTイオンとFe3+磁性イオンを持つ磁性スピネル (Co,Mn,Fe)3O4での自己ナノ組織化を利用して、面内サイズ数ユニットセル程度のナノロッド状アトミック・ドメインを持つチェッカーボード型ナノ構造の作製に挑戦した。具体的には、（１）Mn3+イオン拡散速度の速い磁性スピネルにおけるイオン拡散速度の制御のため、酸素雰囲気を系統的に変化させたセラミック試料作製および熱処理を行った。（２）（１）で作製された試料について透過型電子顕微鏡法を用いた電子回折観察、明・暗視野像観察、高分解能像観察、および高角環状暗視野－走査透過型電子顕微鏡法観察を行い、局所的結晶構造およびナノ構造について明らかにした。（３）（２）で得られた結果から、チェッカーボード型ナノ構造サイズの変化について検討を行った。その結果、試料作製時における焼成雰囲気はチェッカーボード型ナノ構造サイズにおいて大きな影響を及ぼさないこと、熱処理雰囲気における酸素の存在がナノ構造サイズに重大な影響を及ぼすことが明らかとなった。また熱処理雰囲気時の酸素分圧を精密に制御することにより、本試料の一部において面内最小サイズ ~ 3 nm × ~ 3 nmのアトミックドメイン導入が見出された。

About 15% of the magnetic properties of the Mn3 +-based alloy were obtained by introducing the magnetic properties of the alloy into the alloy. This year, Mn3 + JT and Fe3 + magnetic particles were used to improve the magnetic properties of (Co,Mn,Fe) 3O4 particles, and the in-plane particles were used to improve the structure of the particles. Specific parameters include: (1) Mn3 +, dispersion velocity, magnetic properties, dispersion velocity, control of dispersion velocity, and thermal treatment. (2)(1) For the preparation of the sample, transmission electron microscopy is used for electron reflection observation, bright and dark field image observation, high resolution energy image observation, high angle annular dark field-investigation. Transmission electron microscopy is used for the observation of the crystal structure of the sample. (3)(2) The result of the test is that the test results are different from those of the test results. The results, sample preparation, firing, and heat treatment of the sample were analyzed. The acid component pressure during heat treatment is precisely controlled. The minimum in-plane dispersion of a part of the sample is ~ 3 nm × ~ 3 nm.