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大越慎一教授 (東京大学大学院理学系研究科化学専攻) らの研究グループは、金属酸化物最大の保磁力(磁化を反転させるのに必要な磁場)を有する高性能フェライト磁石の開発に成功しました。このフェライト磁石は史上最高の周波数の電磁波吸収を示しました。

巨大保磁力と高周波ミリ波回転を示すハードフェライト磁石、ロジウム置换型ε酸化鉄(ε-搁丑_xFe_2-xO₃) © Shin-ichi Ohkoshi

今回、大越教授らが开発したのは、化学的ナノ微粒子合成法により得られた新规なフェライト磁石で、イプシロン酸化鉄(ε-贵别₂O₃)という大越教授らが研究してきた磁性体の鉄イオン(贵别³⁺)の一部をロジウムイオン(搁丑³⁺)で置换した、ロジウム置换型イプシロン酸化鉄(ε-搁丑_xFe_2-xO₃)ナノ微粒子です。この物質は、室温で31 kOe (キロエルステッド)という保磁力を記録しました。この保磁力の大きさはフェライト磁石の中で最も大きく、希土類磁石の保磁力に匹敵するものです。また、電磁波(ミリ波)の制御周波数が史上最高の220 ギガヘルツ (GHz、10⁹ヘルツ)まで及んでいることが分かりました。この周波数帯は、“大気の窓”と呼ばれ、大気による吸収が少なく无线通信に适した周波数帯とされていますが、これまでにこのような高い周波数の电磁波を吸収する磁性体は知られていませんでした。

巨大な保磁力を有する本物质は、次世代の高密度磁気记録材料としての可能性を秘めています。また、高画质テレビ通话や基板内无线通信などで将来有望视されているミリ波通信において、电磁波干渉问题を抑制するミリ波吸収体や磁気回転素子(アイソレーターやサーキュレーター)などとしての役割が期待されます。

本研究内容に関しては、2012年9月4日に、Nature Communications (ネイチャー?コミュニケーションズ) のオンライン版で公開されました。

论文情报

Asuka Namai, Marie Yoshikiyo, Kana Yamada, Shunsuke Sakurai, Takashi Goto, Takayuki Yoshida, Tatsuro Miyazaki, Makoto Nakajima, Tohru Suemoto, Hiroko Tokoro, Shin-ichi Ohkoshi,
“Hard magnetic ferrite with a gigantic coercivity and high frequency millimetre wave rotation”,
Nature Communications 2012/9/4 (Japan time), doi: 10.1038/ncomms2038.

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