Research Abstract
巨大な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
Hard magnetic ferrite with a gigantic coercivity and high frequency millimetre wave rotation
2012年9月4日 Nature Communications 3 : 1035 doi: 10.1038/ncomms2038
Fe3O4やFe2O3などの磁性フェライトは、安価で化学的に安定なため、さまざまな用途に広く用いられている。今回我々は、メソポーラスシリカを鋳型として用いたナノスケール化学合成で作製したロジウム置換型ε-Fe2O3、ε-RhxFe2−xO3ナノ磁石が、室温で27 kOeという巨大な保磁力 (Hc)を示すことを明らかにしている。また、結晶配向した試料では31 kOeというHc値が記録された。この値は金属酸化物系磁石の中で最大であり、希土類磁石の値に匹敵する。さらに、ε-RhxFe2−xO3は、最高で209 GHzの高周波ミリ波吸収を示す。ε-Rh0.14Fe1.86O3は、220 GHzにおいて伝搬ミリ波の偏光面の回転を示す。この周波数は、ミリ波の透過率が高い周波数（大気の窓）の1つで、ミリ波ワイヤレス通信に期待される周波数である。
生井 飛鳥1, 吉清 まりえ1, 山田 佳奈1, 桜井 俊介1,後藤 崇2, 吉田 貴行2,宮崎 達郎2, 中嶋 誠3, 末元 徹3, 所 裕子1 & 大越 慎一1,4
- 東京大学大学院 理学系研究科 化学専攻
- DOWAエレクトロニクス株式会社（岡山県）
- 東京大学 物性研究所
- 科学技術振興機構（JST）CREST
Magnetic ferrites such as Fe3O4 and Fe2O3 are extensively used in a range of applications because they are inexpensive and chemically stable. Here we show that rhodium-substituted ε-Fe2O3, ε-RhxFe2−xO3 nanomagnets prepared by a nanoscale chemical synthesis using mesoporous silica as a template, exhibit a huge coercive field (Hc) of 27 kOe at room temperature. Furthermore, a crystallographically oriented sample recorded an Hc value of 31 kOe, which is the largest value among metal-oxide-based magnets and is comparable to those of rare-earth magnets. In addition, ε-RhxFe2−xO3 shows high frequency millimetre wave absorption up to 209 GHz. ε-Rh0.14Fe1.86O3 exhibits a rotation of the polarization plane of the propagated millimetre wave at 220 GHz, which is one of the promising carrier frequencies (the window of air) for millimetre wave wireless communications.
