JP2012193409A - 鉄微粒子、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】還元剤に起因する不純物の含有率が低く、磁気的及び／又は電気特性を有する、窒化鉄を製造するのに適した鉄微粒子を得る。
【解決手段】鉄微粒子は、１００ｎｍ以下の平均粒子径を有し、かつ平均粒子径に対するＳｃｈｅｒｒｅｒの式によって計算される結晶子径の比（（結晶子径）／（平均粒子径）の比）が、０．３以上である。また、鉄微粒子を製造する方法は、（ａ）有機溶媒中に鉄錯体が分散している分散体を提供すること、及び（ｂ）鉄錯体を熱分解して、鉄微粒子を生成することを含み、鉄錯体が、アミン配位子及びカルボニル配位子を有する鉄アンミンカルボニル錯体であり、かつ分散体が、分散剤及び電解質を含有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、鉄微粒子、及びその製造方法に関する。特に本発明は、微細な粒径及び高い結晶性を有する鉄微粒子、並びにその製造方法に関する。

記録媒体、高透磁率材料、永久磁石材料、磁性流体等の分野において、鉄微粒子を用いることが、従来から提案されている。また、近年では、電子機器に搭載される基板において高周波の電磁場特性を制御するために、ニッケル、コバルト、鉄、又はこれらの合金からなる金属粒子を、フィラーとして基板に分散させることが提案されている。

特に、飽和磁化が高くかつ保磁力が低い軟磁性特性を有する金属微粒子として、鉄微粒子を用いることが提案されている。また、鉄微粒子は、窒化鉄微粒子を製造するための原料としても注目されている。

上記のような用途のための鉄微粒子の製造方法としては、大きく分けて、下記の（１）熱分解法及び（２）還元法の２つの方法が提案されている。

（１）熱分解法
熱分解法では一般に、原料として鉄カルボニル錯体（Ｆｅ（ＣＯ）_５）のような０価の鉄錯体を用い、オレイルアミン等の分散剤によってこの鉄錯体を有機溶媒中に分散させ、そして加熱によってこの鉄錯体を分解して、鉄微粒子を得る（特許文献１〜３）。

（２）還元法
還元法では一般に、原料として、２価又は３価の塩化鉄のような鉄化合物を用い、水素化ホウ素等の還元剤によってこの鉄錯体を分解して、鉄微粒子を得る（特許文献３〜５）。

しかしながら上記の熱分解法及び還元法のいずれによっても、結晶性が高い鉄微粒子を得ることは困難であった。

このような問題に関して、特許文献６では、鉄イオンを還元剤により還元して鉄微粒子を得、このようにして得られた鉄微粒子を不活性雰囲気において熱処理することによって、鉄微粒子の結晶性を高めることを提案している。ここで、特許文献６では、アスペクト比が１．５以下、平均粒子径が３００ｎｍ以下、かつ結晶子径が２００〜８００Åの鉄微粒子が得られるとしている。具体的には、特許文献６では、実施例において、６５０℃での加熱を用いて、アスペクト比が１．２、平均粒子径が２２０ｎｍ、かつ結晶子径が５８４．５Åの鉄微粒子を得ている。

なお、本願発明者らは、窒化鉄（Ｆｅ_１６Ｎ_２）微粒子を生成するために、アミン配位子及びカルボニル配位子を有する鉄アンミンカルボニル錯体を熱分解することを提案している（特許文献７）。

特開２００６−２９９３０１号公報 特開２０１０−２２２６２２号公報 特開２００６−３４２３９９号公報 特開２００９−６２６０５号公報 特開２００８−１３８２４５号公報 特開２０１０−２４４７８号公報 国際公開ＷＯ２０１００５８８０１号公報

上記記載のように、特許文献６では、不活性雰囲気での熱処理によって鉄微粒子の結晶性を高めることを提案している。しかしながら、１００ｎｍ以下の微細な粒径を有する鉄微粒子を得ようとする場合、熱処理を伴う特許文献６の方法では、焼結等の可能性が高く、現実的ではなかった。

そこで、本発明では、微細な粒径及び高い結晶性を有する鉄微粒子を製造できる鉄微粒子製造方法を提供する。また、本発明では、微細な粒径及び高い結晶性を有する鉄微粒子を提供する。

本件発明者らは、上記の課題を解決するための研究の結果、下記の本発明に想到した。

〈１〉１００ｎｍ以下の平均粒子径を有し、かつ上記平均粒子径に対するＳｃｈｅｒｒｅｒの式によって計算される結晶子径の比（（結晶子径）／（平均粒子径）の比）が、０．３以上である、鉄微粒子。
〈２〉上記平均粒子径が５０ｎｍ以下である、上記〈１〉項に記載の鉄微粒子。
〈３〉上記比が０．６以上である、上記〈１〉又は〈２〉項に記載の鉄微粒子。
〈４〉（ａ）有機溶媒中に鉄錯体が分散している分散体を提供すること、及び
（ｂ）上記鉄錯体を熱分解して、鉄微粒子を生成すること、
を含み、上記鉄錯体が、アミン配位子及びカルボニル配位子を有する鉄アンミンカルボニル錯体であり、かつ上記分散体が、分散剤及び電解質を含有する、鉄微粒子の製造方法。
〈５〉上記電解質が、金属イオン、アンモニウムイオン、及びそれらの組合せからなる群より選択されるカチオンと、ハロゲンイオン、有機酸イオン、無機酸イオン、及びそれらの組合せからなる群より選択されるアニオンとの塩である、上記〈４〉項に記載の方法。
〈６〉上記分散剤が、炭化水素基を有するアミンである、上記〈４〉又は〈５〉項に記載の方法。
〈７〉上記分散体において、^１３Ｃ−ＮＭＲによる鉄アンミンカルボニル錯体と鉄カルボニル錯体とのピークの積分比（鉄アンミンカルボニル錯体／鉄カルボニル錯体）が、１以上である、上記〈４〉〜〈６〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈８〉上記分散体を８０℃〜２００℃の温度に加熱することによって、上記熱分解を行う、上記〈４〉〜〈７〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈９〉上記鉄アンミンカルボニル錯体が、式Ｆｅ_ｘ（ＣＯ）_ｙ（ＮＨ_３）_ｚ（式中、Ｘ＝３、かつＹ＋Ｚ＝１２）を有する、上記〈４〉〜〈８〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈１０〉上記電解質が、塩化アンモニウムである、上記〈４〉〜〈９〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈１１〉上記分散体が還元剤を含有していない、上記〈４〉〜〈１０〉項のいずれか一項に記載の方法。

本発明の鉄微粒子によれば、微細な粒径及び高い結晶性を有することによって、望ましい磁気的及び／又は電気的特性を有することができる。また、このような本発明の鉄微粒子は、鉄微粒子を窒化して窒化鉄を製造する方法において、好ましい原料として用いることができる。

本発明の鉄微粒子製造方法によれば、微細な粒径及び高い結晶性を有する鉄微粒子、特に本発明の鉄微粒子を製造することができる。

図１は、鉄微粒子を製造する本発明の方法を説明するための図である。 図２は、窒化鉄微粒子を製造する従来の方法を説明するための図である。 図３は、実施例１で得た鉄微粒子のＴＥＭ写真を示す図である。 図４は、実施例１で得た鉄微粒子のＸＲＤ結果を示す図である。 図５は、実施例２で得た鉄微粒子のＸＲＤ写真を示す図である。 図６は、実施例３で得た鉄微粒子のＸＲＤ結果を示す図である。 図７は、比較例で得た鉄微粒子のＸＲＤ結果を示す図である。 図８は、参考例で得た窒化鉄微粒子のＸＲＤ結果を示す図である。 図９は、実施例、比較例及び参考例で用いた鉄錯体の^１３Ｃ−ＮＭＲ結果を示す図である。

《本発明の鉄微粒子》
本発明の鉄微粒子は、微細な粒径及び高い結晶性を有し、特に体心立方構造を有する鉄、すなわちα−鉄であってよい。

（粒子径）
本発明の鉄微粒子は、平均粒子径が、１００ｎｍ以下、７０ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、又は３０ｎｍ以下である。また、本発明の鉄微粒子は、平均粒子径が、１ｎｍ以上、５ｎｍ以上、又は１０ｎｍ以上であってよい。

この鉄微粒子の平均粒子径は、数平均の平均粒子径である。具体的には、この鉄微粒子の平均粒子径は、鉄微粒子についての透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真を得、このＴＥＭ写真について、画像解析ソフトを用いて、各々の粒子に関して画像上で同一の面積をもつ円の径を求めて、得られるものである。

ここで、透過型電子顕微鏡としては例えば、ＦＥＩ社製の商品名ＴＥＣＮＡＩ Ｇ２を用いて、７５万倍又は１５０万倍のＴＥＭ写真を得ることができ、画像解析ソフトとしては、ＮＥＸＵＳ ＮＥＷ ＱＵＢＥを用いて、１２０ｎｍ×１２０ｎｍの範囲に存在するすべての鉄微粒子を画像処理することができる。

（結晶性）
本発明の鉄微粒子は、平均粒子径に対するＳｃｈｅｒｒｅｒの式によって計算される結晶子径の比（（結晶子径）／（平均粒子径）の比）が、０．３以上、０．４以上、０．５以上、０．６以上、０．７以上、又は０．８以上である。また、この比は、１以下であり、例えば０．９５以下、又は０．９以下であってよい。この比の値が大きいことは、鉄微粒子の結晶性が高いことを意味している。

なお、Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式は、Ｘ線回折分析（ＸＲＤ）の結果に基づいて、下記に示すようにして、結晶子径（Ｄ（Å））を計算するものである：
Ｄ（Å）＝Ｋ×λ／（β×ｃｏｓθ）
（上記式において、
Ｋは、Ｓｃｈｅｒｒｅｒ定数であり、球形粒子の場合には０．９とすることができ、
λ（Å）は、ＸＲＤにおいて使用するＸ線の波長であり、ＣｕＫα線の場合には、１．５４１８Åとすることができ、
β（ラジアン）は、ＸＲＤにおける特定のピーク、例えば（１１０）面に起因する鉄ピーク、すなわち２θ＝４５°付近の鉄ピークの半値全幅の実測値であり、かつ
θは、ＸＲＤにおいて上記特定のピークが測定された回折角である）。

ここで、このＸ線回折分析（ＸＲＤ）結果を得るためには例えば、ＲＩＧＡＫＵ社のＸ線回折装置（ＲＩＮＴ ＴＴＲ ＩＩＩ）を、下記の条件で用いることができる：
Ｘ線源： Ｃｕ−Ｋα（λ＝１．５４１８Å）、５０Ｋｖ−３００ｍＡ（１５ＫＷ）
光学系： 平行法
測定方法： ２θ／θ法
走査範囲： ２５〜８５°
走査ステップ幅： ０．０５°
走査法： 固定時間（ＦＴ：Ｆｉｘｅｄ Ｔｉｍｅ）法、計測時間４秒
試料台： 単結晶シリコン標準試料台

《鉄微粒子を製造する本発明の方法》
鉄微粒子を製造する本発明の方法は、（ａ）有機溶媒中に鉄錯体が分散している分散体を提供すること、及び（ｂ）この鉄錯体を熱分解して、鉄微粒子を生成することを含む。ここで、本発明の方法では、鉄錯体が、アミン配位子及びカルボニル配位子を有する鉄アンミンカルボニル錯体であり、かつ分散体が、分散剤及び電解質を含有する。

理論に限定されるものではないが、本発明の方法では、図１に示すように、分散体中の鉄錯体を熱分解する際に、電解質のカチオン（ＮＨ_４ ^＋）、電解質のアニオン（Ｃｌ⁻）、及び／又は電解質自身（ＮＨ_４ ^＋−Ｃｌ⁻）が、鉄アンミンカルボニル錯体（Ｆｅ_ｘ（ＣＯ）_ｙ（ＮＨ_３）_ｚ）の配位子、特にアミン配位子（ＮＨ_３）に作用（矢印）し、それによってこの錯体の凝集体の中心部において、高度に結晶化した鉄の成長が促進されると考えられる。

これに対して、鉄錯体を熱分解する際に、分散体中において電解質を用いない場合、図２に示すように、錯体の凝集体の中心部において、アンモニウム配位子（ＮＨ_３）が取り込まれたままで錯体の分解反応が進行し、結果として窒化鉄が得られると考えられる。なお、このような窒化鉄の製造方法については特許文献７を参照できる。

本発明の方法における熱分解は、分散体を加熱すること、例えば分散体を８０℃〜２００℃、特に１２０℃〜２００℃の温度に加熱することによって達成することができる。

本発明の方法では、還元剤、特に水素化ホウ素ナトリウムのような水素化物還元剤を用いずに反応を行うことができる。したがって、本発明の方法では、還元剤に起因する不純物の含有率が低い鉄微粒子を得ることが可能である。

（電解質）
本発明の方法で用いる電解質としては、金属イオン、アンモニウムイオン、及びそれらの組合せからなる群より選択されるカチオンと；ハロゲンイオン、有機酸イオン、無機酸イオン、及びそれらの組合せからなる群より選択されるアニオンとの塩を用いることができる。

より具体的には、カチオンである金属イオンとしては、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、ルテニウム、ロジウム、白金、銀等の遷移金属のイオン；アルカリ金属（リチウム、ナトリウム、カリウム等）、アルカリ土類金属（マグネシウム、カルシウム、バリウム等）、アルミニウム、亜鉛、ガリウム等の典型金属のイオンを挙げることができる。ただし、カチオンとしては、アンモニウムイオンを用いることが、加熱等による除去が容易な点で好ましい。また、カチオンとして金属イオンを用いる場合には、使用する金属イオン及び反応条件等に依存して、鉄微粒子とこれらの金属の微粒子の混合物、又は鉄合金微粒子を得ることができる。

アニオンであるハロゲンイオンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のイオンを挙げることができる。また、アニオンである有機酸イオンとしては、ギ酸、酢酸等のモノカルボン酸；シュウ酸、マロン酸、コハク酸等のジカルボン酸等のイオンを挙げることができる。また更に、アニオンである無機酸イオンとしては、硝酸、硫酸、スルホン酸、ホスホン酸等のイオンを挙げることができる。

この電解質は例えば、鉄錯体中の鉄原子に対して、１ｍｏｌ％以上、３ｍｏｌ％以上、５ｍｏｌ％以上、１０ｍｏｌ％以上、１５ｍｏｌ％以上、２０ｍｏｌ％以上の量で用いることができる。また、この電解質は例えば、鉄錯体中の鉄原子に対して、２００ｍｏｌ％以下、１００ｍｏｌ％以下、８０ｍｏｌ％以下、又は５０ｍｏｌ％以下の量で用いることができる。ここで、電解質の量が少なすぎる場合、本発明の効果を充分に得られないことがあり、また電解質の量が大すぎる場合、鉄微粒子の生成が困難になること、及び／又は鉄微粒子の生成後に電解質が不純物として残留することがある。

（有機溶媒）
本発明の方法で用いる有機溶媒としては、使用する鉄錯体を分散させて保持することができる任意の有機溶媒を用いることができる。この有機溶媒としては例えば、炭化水素、特にＣ_１０〜Ｃ_３０の炭化水素（例えばＣ_１０〜Ｃ_２０の炭化水素）、より特にケロシンを用いることができる。

（分散剤）
本発明の方法で用いる分散剤としては、鉄錯体の分散性を改良することができる任意の分散剤を用いることができる。この分散剤としては例えば、炭化水素基を有するアミン、特に炭化水素基を有する第１級アミン、より特にＣ_１０〜Ｃ_３０の炭化水素基を有する第１級アミン、更により特にＣ_１０〜Ｃ_３０のアルケニル基を有する第１級アミン、例えばオレイルアミンを挙げることができる。

（鉄錯体）
本発明の方法では、鉄錯体として、アンモニア配位子及びカルボニル配位子を有する鉄アンミンカルボニル錯体を用いる。

ここで、分散体において、^１３Ｃ−ＮＭＲによる鉄アンミンカルボニル錯体と鉄カルボニル錯体とのピークの積分比（鉄アンミンカルボニル錯体／鉄カルボニル錯体）は、１以上、２以上、３以上、４以上、５以上、６以上、８以上、又は１０以上であってよい。

この態様でのように、^１３Ｃ−ＮＭＲによる鉄アンミンカルボニル錯体と鉄カルボニル錯体とのピークの積分比（鉄アンミンカルボニル錯体／鉄カルボニル錯体）が比較的大きいことは、分散体における鉄アンミンカルボニル錯体の存在比が比較的大きいことを意味している。分散体における鉄アンミンカルボニル錯体の存在比が十分に大きいことは、工程（ｂ）において、結晶性の高い鉄微粒子を得るために好ましいことがある。

^１３Ｃ−ＮＭＲにおける鉄アンミンカルボニル錯体のピークとしては、２３１ｐｐｍ付近のピークを観察することができる。なお、^１３Ｃ−ＮＭＲにおける鉄カルボニル錯体のピークは、２１２ｐｐｍ付近に現れる。なお、この鉄アンミンカルボニル錯体は、式Ｆｅ_ｘ（ＣＯ）_ｙ（ＮＨ_３）_ｚ（式中、Ｘ＝３、かつＹ＋Ｚ＝１２）、例えば式Ｆｅ_３（ＣＯ）_６（ＮＨ_３）_６、又は式Ｆｅ_３（ＣＯ）_９（ＮＨ_３）_３を有するものであってよい。

本発明に関しては例えば、核磁気共鳴（ＮＭＲ）装置として日本電子株式会社のＥＣＡ−５００（５００ＭＨｚ）を用いることができる。

（鉄錯体−鉄アンミンカルボニル錯体の製造）
鉄アンミンカルボニル錯体の製造は、特許文献７で記載の方法によって行うことができる。具体的には、鉄アンミンカルボニル錯体の製造のためには、鉄カルボニル錯体を含有する有機溶媒、又は単独の鉄カルボニル錯体に、アンモニア又はアンモニア発生化合物を導入し、それによって鉄カルボニル錯体のカルボニル配位子の一部をアミン配位子で交換することができる。

鉄アンミンカルボニル錯体の生成を促進するために、鉄アンミンカルボニル錯体の生成を加熱条件で行うことができ、例えば鉄アンミンカルボニル錯体の生成を８０℃〜２００℃、特に１２０℃〜２００℃の温度で行うことができる。

また、鉄アンミンカルボニル錯体の生成においては、生成した鉄アンミンカルボニル錯体が沈殿する条件、例えば鉄カルボニル錯体を含有する有機溶媒、又は単独の鉄カルボニル錯体が、分散剤を実質的に含有していない条件で行うことができる。鉄カルボニル錯体がケロシンのような有機溶媒に溶解するのに対して、生成物である鉄アンミンカルボニル錯体はケロシンのような有機溶媒に対して不溶性であるので、この場合には、生成した鉄アンミンカルボニル錯体の分離が容易になる。ただし、必要に応じて、分散剤を用いて、生成した鉄アンミンカルボニル錯体を有機溶媒中に分散させることもできる。

分散剤を含有する条件、及び分散剤を含有しない条件のいずれにおいて鉄アンミンカルボニル錯体を生成する場合にも、生成した鉄アンミンカルボニル錯体を他の部分から分離し、随意に精製、乾燥等を行った後で、有機溶媒中に再分散させることによって、本発明で用いられる分散体を得ることができる。この場合には、^１３Ｃ−ＮＭＲによる鉄アンミンカルボニル錯体と鉄カルボニル錯体とのピークの積分比（鉄アンミンカルボニル錯体／鉄カルボニル錯体）を比較的大きくすること、すなわち分散体における鉄アンミンカルボニル錯体の存在比を比較的大きくすることが容易に達成できる。

以下の例において、Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）及び核磁気共鳴（ＮＭＲ）分析は、上記に示すようにして行った。

《実施例１》
〈鉄アンミンカルボニル錯体の生成〉
この実施例では、鉄カルボニル錯体（Ｆｅ（ＣＯ）_５）にアンモニア（ＮＨ_３）を添加して、鉄アンミンカルボニル錯体を製造した。

具体的にはこの実施例では、４．８ｇの鉄カルボニル錯体（Ｆｅ（ＣＯ）_５）を、溶媒としての４５ｍｌのケロシンに加えて鉄カルボニル錯体含有溶液を得た。その後、このようにして得られた鉄カルボニル錯体含有溶液を、４時間にわたって１１０℃の温度に加熱しながら、アンモニア（ＮＨ_３）を１００ｍｌ／分の量でバブリングによって供給して、鉄アンミンカルボニル錯体を生成して沈殿物として得た。すなわち、鉄カルボニル錯体がケロシンに溶解するのに対して、得られた鉄アンミンカルボニル錯体はケロシンに対して不溶性であり、沈殿物として析出した。

得られた鉄アンミンカルボニル錯体を溶媒としてのケロシンから分離し、アルゴン雰囲気のグローブボックス内において１５０ｍｌのヘキサンで遠心洗浄を３回（ヘキサン５０ｍｌ×３回）行って、鉄カルボニル錯体を除去し、乾燥して、鉄アンミンカルボニル錯体を粉末状の生成物として得た。

粉末状の生成物についてのＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光分析）を行って、生成物がアミン配位子（ＮＨ_３）を有していることを確認した。また、ＧＣ−ＭＳ（ガスクロマトグラフ質量分析）を行って、生成物がアミン配位子（ＮＨ_３）及びカルボニル配位子（ＣＯ）を有していることを確認した。また、ＭＳ（質量分析）を行って、生成物の分子量が約４３８であることを確認した。これらの分析の結果からは、生成物が式Ｆｅ_３（ＣＯ）_６（ＮＨ_３）_６（分子量（計算値）：４３８）を有する鉄アンミンカルボニル錯体であると考えられる。

粉末状の生成物についての^１３Ｃ−ＮＭＲの結果を図９に示す。図９からは、得られた粉末状の生成物において、^１３Ｃ−ＮＭＲによる鉄アンミンカルボニル錯体と鉄カルボニル錯体とのピークの積分比（鉄アンミンカルボニル錯体／鉄カルボニル錯体）が、約８であることが理解される。

（鉄微粒子の合成）
上記のようにして得た粉末状の鉄アンミンカルボニル錯体０．２ｇ、分散剤としてのオレイルアミン０．２７ｇ、及び電解質としての塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）０．００４ｇ又は０．００９ｇ（すなわち鉄錯体中の鉄原子に対して５ｍｏｌ％又は１２ｍｏｌ％）を、溶媒としてのケロシン１０ｍｌに加え、得られた分散体を、１６時間にわたって１５０℃の温度に加熱することによって、鉄微粒子を得た。

得られた鉄微粒子についてのＴＥＭ写真を図３に示す。ＴＥＭ写真に基づく平均粒子径は２０ｎｍであった。

得られた鉄微粒子についてのＸＲＤ結果を図４に示す。このＸＲＤ結果によれば、塩化アンモニウム５ｍｏｌ％及び１２ｍｏｌ％のときの鉄の結晶子径はそれぞれ、８ｎｍ及び１６ｎｍであった。

したがって、塩化アンモニウム５ｍｏｌ％及び１２ｍｏｌ％のときの（結晶子径）／（平均粒子径）の比はそれぞれ、０．４及び０．８であった。これは、この例で得られた鉄微粒子の結晶性が比較的高いことを意味している。なお、特許文献６の実施例では、平均粒子径が２２０ｎｍであり、結晶子径が５８４．５Å（約５８ｎｍ）であるので、この比の値は０．２６である。

《実施例２》
上記のようにして得た粉末状の鉄アンミンカルボニル錯体０．１ｇ、分散剤としてのオレイルアミン０．１２ｇ、及び電解質としての塩化銅（ＣｕＣｌ）０．０３４ｇ（すなわち鉄錯体中の鉄原子に対して２５ｍｏｌ％）を、溶媒としてのケロシン１０ｍｌに加え、得られた分散体を、１６時間にわたって１５０℃の温度に加熱することによって、鉄微粒子を得た。

ＴＥＭ写真に基づく平均粒子径は２０ｎｍであった。

得られた鉄微粒子についてのＸＲＤ結果を図５に示す。このＸＲＤ結果によれば、鉄の結晶子径は１５ｎｍであった。

したがって、鉄の（結晶子径）／（平均粒子径）の比は、０．７５であった。これは、この例で得られた鉄微粒子の結晶性が高いことを意味している。

なお、この実施例では、鉄微粒子が、銅粒子との混合物として得られた。

《実施例３》
上記のようにして得た粉末状の鉄アンミンカルボニル錯体０．２ｇ、分散剤としてのオレイルアミン０．２７ｇ、及び電解質としての臭化銅（ＣｕＢｒ）０．０４９ｇ（すなわち鉄錯体中の鉄原子に対して２５ｍｏｌ％）、酢酸銅（Ｉ）（ＣｕＯＡｃ）０．０４２ｇ（すなわち鉄錯体中の鉄原子に対して２５ｍｏｌ％）、酢酸銅（ＩＩ）（Ｃｕ（ＯＡｃ）_２）０．０６２ｇ（すなわち鉄錯体中の鉄原子に対して２５ｍｏｌ％）を、溶媒としてのケロシン１０ｍｌに加え、得られた分散体を、１６時間にわたって１５０℃の温度に加熱することによって、鉄微粒子を得た。

ＴＥＭ写真に基づく平均粒子径はそれぞれ、２０ｎｍ（臭化銅）、２０ｎｍ（酢酸銅（Ｉ））、及び１９ｎｍ（酢酸銅（ＩＩ））であった。

得られた鉄微粒子についてのＸＲＤ結果を図６に示す。このＸＲＤ結果によれば、鉄の結晶子径はそれぞれ、１４ｎｍ（臭化銅）、１５ｎｍ（酢酸銅（Ｉ））、及び１３ｎｍ（酢酸銅（ＩＩ））あった。

したがって、鉄の（結晶子径）／（平均粒子径）の比はそれぞれ、０．７（臭化銅）、０．７５（酢酸銅（Ｉ））、及び０．６８（酢酸銅（ＩＩ））であった。これは、この例で得られた鉄微粒子の結晶性が高いことを意味している。

なお、この実施例では、鉄微粒子が、銅粒子との混合物として得られた。

《比較例》
上記のようにして得た粉末状の鉄アンミンカルボニル錯体０．２ｇ、分散剤としてのオレイルアミン０．２７ｇ、及び電解質の代わりとしてのマンガンカルボニル錯体（Ｍｎ_２（ＣＯ）_１０）０．１３４ｇ（すなわち鉄錯体中の鉄原子に対して２５ｍｏｌ％）を、溶媒としてのケロシン１０ｍｌに加え、得られた分散体を、１６時間にわたって１５０℃の温度に加熱することによって、微粒子を得た。

ＴＥＭ写真に基づく平均粒子径は１１ｎｍであった。

得られた微粒子についてのＸＲＤ結果を図７に示す。このＸＲＤ結果からは、結晶化が低い微粒子が得られたことが理解される。

《参考例》
上記のようにして得た粉末状の鉄アンミンカルボニル錯体０．２ｇ、及び分散剤としてのオレイルアミン０．２７ｇを、溶媒としてのケロシン１０ｍｌに加え、得られた分散体を、１６時間にわたって１５０℃の温度に加熱することによって、窒化鉄微粒子を得た。

ＴＥＭ写真に基づく平均粒子径は１５ｎｍであった。

得られた窒化鉄微粒子についてのＸＲＤ結果を図８に示す。また、このＸＲＤ結果によれば、窒化鉄（Ｆｅ_１６Ｎ_２）が得られたことが理解される。

Claims (11)

1. １００ｎｍ以下の平均粒子径を有し、かつ前記平均粒子径に対するＳｃｈｅｒｒｅｒの式によって計算される結晶子径の比（（結晶子径）／（平均粒子径）の比）が、０．３以上である、鉄微粒子。
2. 前記平均粒子径が５０ｎｍ以下である、請求項１に記載の鉄微粒子。
3. 前記比が０．６以上である、請求項１又は２に記載の鉄微粒子。
4. （ａ）有機溶媒中に鉄錯体が分散している分散体を提供すること、及び
   （ｂ）前記鉄錯体を熱分解して、鉄微粒子を生成すること、
   を含み、前記鉄錯体が、アミン配位子及びカルボニル配位子を有する鉄アンミンカルボニル錯体であり、かつ前記分散体が、分散剤及び電解質を含有する、鉄微粒子の製造方法。
5. 前記電解質が、金属イオン、アンモニウムイオン、及びそれらの組合せからなる群より選択されるカチオンと、ハロゲンイオン、有機酸イオン、無機酸イオン、及びそれらの組合せからなる群より選択されるアニオンとの塩である、請求項４に記載の方法。
6. 前記分散剤が、炭化水素基を有するアミンである、請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記分散体において、^１３Ｃ−ＮＭＲによる鉄アンミンカルボニル錯体と鉄カルボニル錯体とのピークの積分比（鉄アンミンカルボニル錯体／鉄カルボニル錯体）が、１以上である、請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記分散体を８０℃〜２００℃の温度に加熱することによって、前記熱分解を行う、請求項４〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記鉄アンミンカルボニル錯体が、式Ｆｅ_ｘ（ＣＯ）_ｙ（ＮＨ_３）_ｚ（式中、Ｘ＝３、かつＹ＋Ｚ＝１２）を有する、請求項４〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記電解質が、塩化アンモニウムである、請求項４〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記分散体が還元剤を含有していない、請求項４〜１０のいずれか一項に記載の方法。