Development of 3D nanostructured magnetic materials that can obtain high isotropic magnetic force

开发可以获得高各向同性磁力的3D纳米结构磁性材料

• 批准号: 21K18994
• 负责人: 桑折 道済
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18994/
• 关键词: ミセル状キュービック液晶; SAXS測定; PDF解析; ホルミウム; ランタノイド; キュービック液晶; 磁性; 磁性材料

次世代磁気デバイス開発に向け、常温で優れた磁気特性を示す材料の開発が重要である。我々は、新たな常温磁性体の開発に向け、ランタノイド元素の中で最も高い磁性を示す「ホルミウム：元素番号67」に着目した研究を行なっている。これまでに、ポリアクリル酸もしくはポリケトエステルからなる高分子担体に3価のホルミウムを高密度で導入することで、常温でネオジウム磁石に応答するソフト磁性材料の作製を報告してきた。本研究では、自己組織化的に組み上がる液晶の秩序性を利用し、ホルミウム錯体からなる光学的に等方なキュービック液晶を作成し、磁気特性を含む特性解析を行うことを目的とする。本年度は、昨年度に発見した室温で自発的にキュービック液晶の詳細な構造解析を行なった。高エネルギー加速器機構での作成したキュービック液晶のSAXS測定（BL10C; proposal No. 2022G574)から、Im3m構造を有するミセル状キュービック液晶の形成を確認した。さらに、SPring-8でのPDF解析（BL04B2; proposal No. 2022B1228)などからミセル内には3つのホルミウム錯体が配列した状態で存在していることを見出した。さらにMD計算からもその構造の妥当性を確認することができ、従来にはない金属錯体からなるミセル状キュービック液晶の創出に成功し、現在論文執筆中である。

为了制定下一代磁性设备的开发，重要的是开发在室温下表现出出色磁性的材料。为了准备开发新的室温磁性材料，我们正在进行重点研究“ Holmium：67元素”的研究，该研究在灯笼元素中表现出最高的磁性。到目前为止，我们已经报道了在室温下以高密度将三价植物引入由多丙烯酸或多酮酯制成的聚合物载体中，这些软磁性材料的生产在室温下响应了新的磁铁。这项研究旨在利用液体晶体的有序性质，这些液体是自组织的，以形成由Holmium复合物制成的光学各向同性立方液晶，并进行包括磁性特性在内的特征分析。今年，我们自发地对室温下的立方液晶进行了详细的结构分析，这是我们去年发现的。由高能量加速器机制制备的立方液晶的SAXS测量（BL10C；第2022G574号提案）证实了具有IM3M结构的胶束样立方液晶的形成。此外，从使用Spring-8的PDF分析（BL04B2；提案号2022b1228）中，发现阵列中的胶束中存在三个Holmium复合物。此外，该结构的有效性可以通过MD计算确认，并成功地创建了由非常规金属复合物制成的胶束立方液晶体，目前正在撰写论文。

项目成果

ホルミウム二核錯体を基盤とするカラムナー液晶の作製と磁気特性

钬双核配合物柱状液晶的制备及磁性能

• 发表时间: 2022
• 作者: Fujita Yuta;Kohaku Kotona;Komiyama Nao;Ujiie Kazuya;Masu Hyuma;Kojima Takashi;Wadati Hiroki;Kanoh Hirofumi;Kishikawa Keiki;Kohri Michinari;小見山夏緒・三輪洋平・沓水祥一・岸川圭希・桑折道済;小見山夏緒・大窪貴洋・三輪洋平・沓水祥一・岸川圭希・桑折道済;前田芳紀・岸川圭希・桑折道済;小見山夏緒・大窪貴洋・三輪洋平・沓水祥一・岸川圭希・桑折道済;小見山夏緒・岸川圭希・桑折道済;小見山夏緒・大窪貴洋・加納博文・三輪洋平・沓水祥一・岸川圭希・桑折道済;前田芳紀・岸川圭希・桑折道済
• 通讯作者: 前田芳紀・岸川圭希・桑折道済

二核ホルミウム錯体を基盤とする磁性分子集合体の作製

基于双核钬配合物的磁性分子组装体的制备

• 发表时间: 2022
• 作者: Fujita Yuta;Kohaku Kotona;Komiyama Nao;Ujiie Kazuya;Masu Hyuma;Kojima Takashi;Wadati Hiroki;Kanoh Hirofumi;Kishikawa Keiki;Kohri Michinari;小見山夏緒・三輪洋平・沓水祥一・岸川圭希・桑折道済;小見山夏緒・大窪貴洋・三輪洋平・沓水祥一・岸川圭希・桑折道済;前田芳紀・岸川圭希・桑折道済
• 通讯作者: 前田芳紀・岸川圭希・桑折道済

Colorless Magnetic Colloidal Particles Based on an Amorphous Metal‐Organic Framework Using Holmium as the Metal Species.

基于使用钬作为金属物质的非晶金属有机骨架的无色磁性胶体颗粒。

• DOI: 10.1002/cnma.202200078
• 发表时间: 2022
• 期刊: ChemNanoMat
• 影响因子: 3.8
• 作者: Fujita Yuta;Kohaku Kotona;Komiyama Nao;Ujiie Kazuya;Masu Hyuma;Kojima Takashi;Wadati Hiroki;Kanoh Hirofumi;Kishikawa Keiki;Kohri Michinari
• 通讯作者: Kohri Michinari

ホルミウム錯体の自己組織化による室温でのキュービック液晶相の発現と磁気特性

钬配合物的室温立方液晶相表达及自组装磁性能

• 发表时间: 2021
• 作者: A. Ishii;T. Miyasaka;A. Ishii;小見山夏緒・佐伯勇哉・三輪洋平・沓水祥一・岸川圭希・桑折道済;石井あゆみ;小見山夏緒・佐伯勇哉・三輪洋平・沓水祥一・岸川圭希・桑折道済;小見山夏緒・岸川圭希・桑折道済
• 通讯作者: 小見山夏緒・岸川圭希・桑折道済

ホルミウム錯体を基盤とした磁性キュービック液晶の作製

基于钬络合物的磁性立方液晶的制备

• 发表时间: 2021
• 作者: 小宮山夏緒;佐伯勇哉;三輪洋平;沓水祥一;岸川圭希;桑折道済
• 通讯作者: 桑折道済