多孔性配位高分子を前駆体としたＭｎ／Ｆｅ／Ｎｉ系窒化物の合成と磁気特性評価

以多孔配位聚合物为前驱体合成Mn/Fe/Ni基氮化物并评估磁性能

基本信息

批准号：
22K04706
负责人：
中村考志
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

次世代通信で利用される高周波数帯領域（>40 GHz）における電磁波吸収材への利用を考え、新規磁性材の創製に取り組んでいる。特に、高周波数帯で電磁波吸収に関わる物理量である飽和磁化が急激に減衰する物理的限界（スニークの限界）を超える新規磁性材の創製のため、磁性体の組成の探索と粒子形状の異方化の検討を進めている。我々は窒化鉄（Fe16N2）など高い飽和磁化が報告されている金属窒化物に着眼しており、プルシアンブルーなどの多孔性配位高分子をアンモニア雰囲気で熱分解することにより窒化物を合成する方法を利用して材料合成を進めている。これまで、多孔性配位高分子の金属成分（FeおよびNi）を変化させることで組成の異なる金属窒化物（窒化鉄ニッケル）を合成できることを確認した。研究では、5d元素であり高飽和磁化が期待できるマンガン（Mn）に着眼し、窒化鉄ニッケル窒化物への導入を試み、2022年度は得られる化合物の飽和磁化と結晶構造との関係を調べた。その結果、Mnをニッケルに対して0～0.5の比率で変化させたとき、0.1～0.25の時Mnが無い時に比べ1.8倍飽和磁化が向上することを見出した。Mn比率が0.3を超えると金属酸化物（MnOなど）が生成することを確認した。これらの結果をまとめ、2022年度は1件の知財申請、１件の学会発表を行った。

我们正在致力于开发新型磁性材料，考虑将其用作下一代通信中高频段区域（>40 GHz）的电磁波吸收材料。特别是，为了创造出超越饱和磁化强度（与电磁波吸收有关的物理量在高频段快速衰减的物理极限（潜行极限））的新型磁性材料，我们正在探索磁性材料的成分和各向异性。我们目前正在考虑颗粒形状的可能性。我们专注于已报道的具有高饱和磁化强度的金属氮化物，例如氮化铁（Fe16N2），并正在使用一种通过在氨气氛中热分解多孔配位聚合物（例如普鲁士蓝）来合成氮化物的方法。与材料合成使用。到目前为止，我们已经证实通过改变多孔配位聚合物的金属成分（Fe和Ni）可以合成不同组成的金属氮化物（铁镍氮化物）。在我们的研究中，我们专注于锰（Mn），它是一种5D元素，有望具有高饱和磁化强度，并尝试将其纳入氮化铁镍中。2022年，我们研究了饱和磁化强度与晶体结构之间的关系所得化合物。结果发现，当Mn与镍的比率从0变化到0.5时，与没有Mn时相比，当比率为0.1到0.25时，饱和磁化强度提高了1.8倍。已确认当Mn比超过0.3时，形成金属氧化物(例如MnO)。总结这些结果，我们在 2022 财年提出了一项知识产权申请和一次学术会议演讲。