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Pdナノ粒子の強磁性発現に寄与する結晶欠陥の効果

Effect of lattice defects on appearance of ferromagnetism in Pd nanoparticle

大場 洋次郎; 佐藤 徹哉*; 篠原 武尚   

Oba, Yojiro; Sato, Tetsuya*; Shinohara, Takenao

われわれはこれまでPdナノ粒子における強磁性の発現を実験的に確認し、その強磁性の起源を調べてきた。実験結果から、強磁性領域は表面と内部の2つに分かれ、粒子表面における強磁性の出現は表面効果に起因することがわかったが、粒子内部の強磁性の起源は明らかになっていない。結晶欠陥がPdに強磁性を誘起する可能性が種々の理論計算により示唆されている。そこで、Pdナノ粒子中の結晶欠陥を定量的に解析して磁化との関係を検討した。不純物や酸化物などの影響を除き、清浄な試料を得るため、Pdナノ粒子(平均粒径$$sim$$20nm)の作製にはガス中蒸発法を用いた。結晶構造及び結晶欠陥はX線回折より見積られた。解析の結果、不均一ひずみが増加するほど飽和磁化が大きくなる傾向が見られた。これより、不均一ひずみがナノ粒子内部における強磁性の起源であると考えることができる。しかしながら、見積られた不均一ひずみの大きさは理論計算結果による見積りと比較して小さいため、従来の予測よりも小さいひずみや、不均一ひずみによる対称性の局所的な変化などが強磁性に寄与する可能性が考えられる。

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