ビーズミル粉砕により得たY₃Fe₅O₁₂フェライト微粒子の粒子成長による発熱機構への影響

抄録

癌の新しい治療法の一つとして磁性材料を用いた交流磁場焼灼療法が期待されている。その材料として我々はこれまでにビーズミルにより物理的粉砕することで微粒子化したY₃Fe₅O₁₂が超常磁性体となり、Néel損失により交流磁場中で優れた発熱特性を示すことを報告している。本研究では、Y₃Fe₅O₁₂フェライトを先述の方法で微粒子化し、焼成することで粒子成長させ、それぞれの粒子径での発熱特性を検討した。また、各々の発熱量と磁場強度の関係を調べることで超常磁性とフェリ磁性の境界の検討も行った。 ビーズミル粉砕を行った試料の粒子径は21nmであった。焼成により粒子は成長し700℃で焼成した試料が粒子径約37nmとなり発熱量のピーク0.46W・g^-1を示し、それ以上では減少した。粒子径約30nmの境界線を境に、600℃以下で焼成した試料は磁場強度の二乗と発熱量の比例関係が、それよりも高い温度で焼成した試料については磁場強度の三乗と発熱量が比例することを確認できた。これは、境界線を境に磁性が超常磁性からフェリ磁性へ変化したことを示唆する。