磁性ナノ粒子を用いた複合磁性材料作製に関する研究

利用磁性纳米粒子制备复合磁性材料的研究

• 批准号: 14J07528
• 负责人: 林 禎彰
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J07528/
• 关键词: 複合磁性膜; Fe-Coナノ粒子; Fe-Pt; 電気泳動堆積法; 電析法

本研究は、電気化学的手法による高性能ナノコンポジット磁石膜の実現を目的とし、磁性ナノ粒子の電気泳動堆積(EPD)法と金属磁性膜の電析法(電気めっき)を組み合わせ、磁性ナノ粒子をナノメートルオーダーで内包した新規複合磁石膜の開発を行うものである。昨年度までに、本研究で提案している手法によりFe-Coナノ粒子(平均粒径：15 nm)とL10 Fe-Pt電析膜からなる複合磁性膜の形成を達成したが、試作した膜の磁気特性は改善の余地が大きい状況であった。このため本年度は、膜の形成プロセスや熱処理条件を検討し、膜の磁気特性を改善することに注力した。これまでの複合膜は、1. Fe-Coナノ粒子電気泳動堆積、2. 表面修飾剤除去を目的としたFe-Coナノ粒子電気泳動堆積膜の水素ガス中熱処理、3. Fe-Pt電析膜との複合化、4. Fe-Ptの規則化を目的とした複合膜の真空中熱処理の手順により試作を行っていた。このプロセスでは表面修飾剤が除去された分散性の悪いFe-Coナノ粒子をFe-Pt電析膜中へ複合化しているため、複合膜中にFe-Coナノ粒子の凝集領域が形成され、試作した膜の磁化曲線はFe-CoとFe-Ptの磁気特性が分離した振舞いを示した。複合膜中のFe-Coナノ粒子の分散性を改善するために1. Fe-Coナノ粒子電気泳動堆積、2. Fe-Pt電析膜との複合化、3. 表面修飾剤除去およびFe-Ptの規則化を目的とした複合膜の水素ガス中熱処理の手順により複合膜の試作を行った。新たなプロセスは表面修飾剤により被覆されたFe-Coナノ粒子をFe-Pt電析膜中へ複合化するものであるため、試作した複合膜ではFe-Coナノ粒子の分散性の向上が確認された。また、Fe-CoとL10 Fe-Ptの微細な複合組織の形成により、磁化曲線がFe-CoとFe-Ptの特性が分離した振舞いではなく、ナノコンポジット磁石のように単相材料のような振舞いを示す複合磁性膜の実現が達成された。

这项研究旨在通过电化学方法实现高性能的纳米纳米磁磁膜，结合了磁性纳米颗粒的电子游泳沉积物（EPD）方法和金属磁膜（电镀）和磁性纳米颗粒的电气分析方法。纳米顺序中包含的新复合磁铁膜的开发。到去年，根据这项研究中提出的方法，实现了由Fe-Co纳米颗粒（平均粒径：15 nm）和L10 Fe-Pt-pt河流分析的复合磁膜的形成，但原型膜是原型的。磁性特征在高空间进行改进。因此，在这个财政年度，我们检查了膜的形成过程和热处理条件，并专注于改善膜的磁性。到目前为止，复合膜为1。Fe-CO纳米粒子电泳矿床，2。通过真空热处理的复合膜的程序进行了原型，以结合膜和4。Fe-PT。在此过程中，将已移除表面修饰符的Fe-Co纳米颗粒组合成Fe-Pt Ptpelesys膜，因此在Fe-Co纳米颗粒的结结中合并到Fe-Pt Ptt膜中，因此形成形成的复合膜。 1。Fe-CO纳米颗粒电泳转移，2。与Fe-pt epleailard的复杂性，3。删除，Fe ----改善复合膜中Fe-Co纳米颗粒的分布。复合膜的氢气中氢气的程序，以实现PT的正则化。由于新过程由Fe-Co纳米颗粒组成，覆盖了表面修饰剂到FE-PT的选举膜中，因此原型复合膜证实了Fe-Co纳米颗粒的分布的改善。另外，通过形成Fe-Co和L10 Fe-Pt的精细复合物，磁化曲线不是分离Fe-Co和Fe-Pt的特征的行为，而是像单相材料一样纳米型磁铁。

项目成果

Study of post annealing conditions for having high coercivity of electroplated FePt thin film on molybdenum underlayer

钼底层电镀FePt薄膜高矫顽力后退火条件研究

• 发表时间: 2014
• 作者: Y. Hayashi;S. Hashi;T. Yanai;K. Ishiyama;M. Nakano;H. Fukunaga
• 通讯作者: H. Fukunaga

Fabrication and magnetic properties of composite film utilizing metal magnetic nanoparticles by electrochemical method

电化学法制备金属磁性纳米粒子复合薄膜及其磁性能

• 发表时间: 2014
• 作者: Y. Hayashi;S. Hashi;H. Kura;T. Yanai;T. Ogawa;K. Ishiyama;M. Nakano;H. Fukunaga
• 通讯作者: H. Fukunaga

Fe-Pt / Fe-Co Nanocomposite Films Fabricated by Electrochemical Method

电化学法制备Fe-Pt/Fe-Co纳米复合薄膜

• 发表时间: 2015
• 作者: Y. Hayashi;S. Hashi;H. Kura;T. Yanai;T. Ogawa;K. Ishiyama;M. Nakano;H. Fukunaga
• 通讯作者: H. Fukunaga

Electrochemical fabrication of nanocomposite films containing magnetic metal nanoparticles

• DOI: 10.7567/jjap.54.075201
• 发表时间: 2015-06
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Y. Hayashi;S. Hashi;H. Kura;T. Yanai;T. Ogawa;K. Ishiyama;M. Nakano;H. Fukunaga

Magnetic Properties of Composite Film Composed of Soft Magnetic Nanoparticles and L10 FePt Film

软磁纳米粒子与L10 FePt薄膜复合薄膜的磁性能

• 发表时间: 2014
• 作者: Y. Hayashi;S. Hashi;T. Yanai;K. Ishiyama;M. Nakano;H. Fukunaga
• 通讯作者: H. Fukunaga