JP2004220670A - 磁化容易軸の向きが揃ったナノ粒子膜の作成方法とこれを用いた磁気記録媒体及びその製造方法及びその製造装置 - Google Patents
磁化容易軸の向きが揃ったナノ粒子膜の作成方法とこれを用いた磁気記録媒体及びその製造方法及びその製造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004220670A JP2004220670A JP2003005242A JP2003005242A JP2004220670A JP 2004220670 A JP2004220670 A JP 2004220670A JP 2003005242 A JP2003005242 A JP 2003005242A JP 2003005242 A JP2003005242 A JP 2003005242A JP 2004220670 A JP2004220670 A JP 2004220670A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nanoparticles
- magnetic
- organic compound
- magnetic field
- recording medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Revoked
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 156
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 39
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 74
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 49
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 72
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 45
- 239000002122 magnetic nanoparticle Substances 0.000 claims description 35
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 17
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical group OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical group OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 claims description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 claims description 4
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical group O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BUUPQKDIAURBJP-UHFFFAOYSA-N sulfinic acid Chemical group OS=O BUUPQKDIAURBJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 claims description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 claims 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 13
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 7
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 7
- 229910005335 FePt Inorganic materials 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910015187 FePd Inorganic materials 0.000 description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 3
- 150000001735 carboxylic acids Chemical group 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 3
- -1 platinum acetylacetone compound Chemical class 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- VEJOYRPGKZZTJW-FDGPNNRMSA-N (z)-4-hydroxypent-3-en-2-one;platinum Chemical compound [Pt].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O VEJOYRPGKZZTJW-FDGPNNRMSA-N 0.000 description 1
- QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N (z)-octadec-9-en-1-amine Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCN QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- ONBQEOIKXPHGMB-VBSBHUPXSA-N 1-[2-[(2s,3r,4s,5r)-3,4-dihydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]oxy-4,6-dihydroxyphenyl]-3-(4-hydroxyphenyl)propan-1-one Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=CC(O)=CC(O)=C1C(=O)CCC1=CC=C(O)C=C1 ONBQEOIKXPHGMB-VBSBHUPXSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910019222 CoCrPt Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940125758 compound 15 Drugs 0.000 description 1
- 229940126142 compound 16 Drugs 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical group FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
- G11B5/65—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition
- G11B5/656—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition containing Co
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
- G11B5/852—Orientation in a magnetic field
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10532—Heads
- G11B11/10534—Heads for recording by magnetising, demagnetising or transfer of magnetisation, by radiation, e.g. for thermomagnetic recording
- G11B11/10536—Heads for recording by magnetising, demagnetising or transfer of magnetisation, by radiation, e.g. for thermomagnetic recording using thermic beams, e.g. lasers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
- G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
- G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
- G11B2005/0021—Thermally assisted recording using an auxiliary energy source for heating the recording layer locally to assist the magnetization reversal
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/012—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic disks
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/74—Record carriers characterised by the form, e.g. sheet shaped to wrap around a drum
- G11B5/82—Disk carriers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
- Y10T428/256—Heavy metal or aluminum or compound thereof
Landscapes
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
【課題】ナノ粒子の磁化を発現させるための高温熱処理が不要で，ナノ粒子膜の平坦性に優れた磁気記録媒体、その媒体の製造方法，製造装置を提供する。
【解決手段】平均粒径が１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり且つＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｓｍ，Ｐｔ及びＰｄのうち少なくとも１種類の元素を含有するナノ粒子と前記ナノ粒子の配列の間に介在する有機化合物からなるナノ粒子層を持つ基板に対し，ナノ粒子層に赤外光を照射して磁化を発現させ，ナノ粒子層に磁場を印加して磁性ナノ粒子の磁化容易軸の方向を略一方向に配向させ，ナノ粒子層に紫外光を照射して前記有機化合物を固着させ，ナノ粒子の磁化容易軸を基板に対して特定の方向に略平行に配向させた磁気記録媒体を用いる。
【効果】下地膜や軟磁性膜の劣化が生じず，良好な磁気特性を示す磁気記録媒体を作成できた。
【選択図】 なし
【解決手段】平均粒径が１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり且つＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｓｍ，Ｐｔ及びＰｄのうち少なくとも１種類の元素を含有するナノ粒子と前記ナノ粒子の配列の間に介在する有機化合物からなるナノ粒子層を持つ基板に対し，ナノ粒子層に赤外光を照射して磁化を発現させ，ナノ粒子層に磁場を印加して磁性ナノ粒子の磁化容易軸の方向を略一方向に配向させ，ナノ粒子層に紫外光を照射して前記有機化合物を固着させ，ナノ粒子の磁化容易軸を基板に対して特定の方向に略平行に配向させた磁気記録媒体を用いる。
【効果】下地膜や軟磁性膜の劣化が生じず，良好な磁気特性を示す磁気記録媒体を作成できた。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，磁気ディスク装置等に用いられる磁気記録媒体または熱ないし光磁気記録媒体，及びこれらの磁気記録媒体に対する記録方法，及びこれらの磁気記録媒体の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年，磁気記録装置に対する大容量化に伴い磁気記録媒体の記録密度の向上が進められている。磁気記録媒体上の記録ビットを高密度に記録するためには，媒体ノイズを低減させることが必須となる。このためには磁気記録膜上の磁化反転単位を小さくすることが必要である。この目的のためには，磁気記録膜を構成する磁性結晶粒のサイズを微細化することが有効であることがわかっている。しかし，磁性結晶粒をあまり微細化すると，磁気記録膜上の磁化状態が熱的に不安定となる熱減磁現象が生じることが知られている。熱減磁現象の低減には，磁性結晶粒のサイズ分布を均一にすることが重要となる。つまり，高記録密度磁気記録用の媒体には，磁性結晶粒の微細化と粒径分散度の低下の両立が必要となる。
【０００３】
従来の磁気記録媒体は，円形のガラスまたはアルミ基板上にシード膜，下地膜，記録層となる磁性膜，保護膜などを順にスパッタ蒸着することにより形成されている。スパッタ蒸着法では磁性膜を構成する磁性結晶粒の粒径分散が大きくなる。製膜条件を制御することにより，粒径分散並びに平均粒径は制御可能である。スパッタ蒸着法においては，製膜条件をコントロールすることにより磁性結晶粒のサイズを微細化することが可能である。しかし，粒径分散度の制御は難しく，一般的に約２０％程度といわれている。
【０００４】
上記のような磁性結晶粒の微細化並びに粒径分散度の狭少化の問題を解決するための方法のひとつが特許文献１に開示されている。また，この特許に関連する文献として，非特許文献１が挙げられる。特許文献１並びに非特許文献１では，記録層を構成する磁性ナノ粒子を従来のスパッタ蒸着法ではなく，化学的な合成によって作成している。非特許文献１では，将来的な高記録密度に対応可能な潜在ポテンシャルを持つとされるＦｅＰｔ合金（一軸異方性定数：Ｋｕ〜７×１０＾６ Ｊ／ｍ＾３）を，有機溶媒中で鉄ペンタカルボニル化合物（Ｆｅ（ＣＯ）５）と白金アセチルアセトン化合物（Ｐｔ（ａｃａｃ）２）の反応により合成している。特許文献１並びに非特許文献１によれば，上記のように化学的合成手法を用いることによって，３ｎｍ以上１０ｎｍ以下の任意の直径を持ち，かつ粒径分散度が５％から１０％の範囲である磁性ナノ粒子を選択的に作成できるとしている。
【０００５】
特許文献１並びに非特許文献１に記載された化学的合成方法で作成された磁性ナノ粒子は，図１中の１で示されるような磁性金属元素単独または磁性金属元素を少なくとも１種類含む合金からなる。この磁性ナノ粒子は，２で示される有機化合物で被覆されている。有機化合物の被覆によって，磁性ナノ粒子と基板表面並びに磁性ナノ粒子間の接着が良好となり，磁性ナノ粒子からなる単層または多層膜を形成した際に磁性ナノ粒子の規則的な配列を安定に作成することができるとしている。また，図２に磁性ナノ粒子からなる単層膜を示した。図２（ａ）では基板３の上に形成された下地膜または軟磁性膜４の上に，磁性ナノ粒子１が被覆２で覆われた磁性ナノ粒子層５が形成されている。
【０００６】
上記のような役割に加えて，有機化合物の被覆は磁性ナノ粒子のコロイド溶液の保存安定化に大きな役割を果たしていると考えられる。また，膜を形成したときに磁性ナノ粒子間に有機化合物の被覆が存在することにより，任意の粒子と隣接する粒子との間の磁気的な交換相互作用を低減化がはかられていると考えられる。これは，磁性結晶粒界にＣｒ偏析層を持つＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＴａなどのスパッタ蒸着媒体と類似する現象と考えられる。
【０００７】
被覆に用いる有機化合物の代表例として，特許文献１では，式Ｒ−Ｘで表される長鎖有機化合物を含む有機材料を挙げている。このとき，Ｒは炭素原子数が６から２２個である直鎖または分岐状のハイドロカーボン鎖またはフルオロカーボン鎖から選択されたもの，Ｘはカルボン酸，ホスホン酸，ホスフィン酸，スルホン酸，スルフィン酸，チオールなどから選択されるのが望ましいとしている。具体的にはオレイン酸が被覆として望ましいと言及している。
【０００８】
非特許文献１では，磁性ナノ粒子からなる記録層を形成したのちに約５６０℃の高温熱処理を施すと，図２（ｂ）に示したように，オレイン酸などの有機化合物からなる被覆は蒸発することなく，６のように炭化した状態となり，磁性ナノ粒子の周囲に残ると述べている。このように磁性ナノ粒子間に炭化した有機物が存在することにより，引き続き粒子間の磁気的交換相互作用が低減されていると考えられる。また，この熱処理によってＦｅＰｔ磁性ナノ粒子は，化学的に合成された当初の結晶構造ｆｃｃから規則化構造Ｌ１０に変化するとも述べている。ＦｅＰｔの場合，ｆｃｃ構造では磁性は発現せず，規則化構造になると強磁性を示す。なお製膜後の熱処理では特に磁場は印加されていない。従って，磁性ナノ粒子の磁化容易軸は様々な方向に配向していると考えられる。
【特許文献１】特開２０００−４８３４０
【非特許文献１】Ｓｃｉｅｎｃｅ ２８７巻 １９８９〜１９９２頁（２０００年３月１７日発行）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
非特許文献１に記載の技術では，ナノ粒子の結晶構造をｆｃｃ構造からＬ１０規則化構造に変化させて記録媒体として使用可能な強い磁化を発現させるために，ナノ粒子膜を形成した後に，約５００℃から６００℃の高温熱処理を施す。このため，ナノ粒子膜ではナノ粒子配列の乱れ並びにナノ粒子の集塊化が生じる結果，ナノ粒子膜を磁気記録膜とした場合平坦性が悪化する。更に，ナノ粒子層と基板との間に存在する下地層，軟磁性層なども高温熱処理によって劣化が生じる。このため，高温熱処理後のナノ粒子層は高い磁化値を持つが，実際に基板を回転させて記録・再生ヘッドにより情報の書き込み・読み出しを行う磁気記録媒体として使用が困難である。
【００１０】
また，特許文献１に記載の技術では，記録層を構成する磁性ナノ粒子の磁化容易軸の向きがランダムであり，媒体面内方向あるいは媒体膜厚方向といった特定の方向に配向されることが難しいため，現行の面内記録用あるいは垂直記録用媒体と比較して，磁気記録膜の磁気特性が悪くなる。
【００１１】
従って本発明の目的は，ナノ粒子の磁化を発現させるための高温熱処理が不要で，ナノ粒子膜の平坦性に優れ，下地膜や軟磁性層が劣化せず，且つナノ粒子の磁化容易軸の向きが基板に対して特定の方向に略平行で，良好な磁気特性を示すナノ粒子膜を持つ磁気記録媒体を提供することにある。更にこれらの媒体の製造方法，製造装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は，基板と，平均粒径が１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり且つＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｓｍ，Ｐｔ及びＰｄのうち少なくとも１種類の元素を含有するナノ粒子と前記ナノ粒子の配列の間に介在する有機化合物からなるナノ粒子層とを少なくとも備え，前記ナノ粒子の磁化容易軸は前記基板に対して特定の方向に略平行であることを特徴とする磁気記録媒体を用いることにより達成可能である。また，このような磁気記録媒体は，平均粒径が１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり且つＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｓｍ，Ｐｔ及びＰｄのうち少なくとも１種類の元素を含有するナノ粒子と，前記ナノ粒子の表面を被覆する有機化合物とを備える粒子を，基板上にまたは基板上に形成された下地層あるいは軟磁性層上に概規則的に配置してナノ粒子層を形成するナノ粒子層形成工程と，前記ナノ粒子層に赤外光を照射して磁化を発現させ磁性ナノ粒子とする赤外光照射工程と，前記ナノ粒子層に磁場を印加して磁性ナノ粒子の磁化容易軸の方向を略一方向に配向させる磁場印加工程と，前記ナノ粒子層に紫外光を照射して前記有機化合物を固着する紫外光照射工程とを備えることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法によって作成することが可能である。このような磁気記録媒体は，ナノ粒子膜を持つ基板に対し，基板上の特定の部位に赤外光を照射する赤外光照射部分と，赤外光照射後，前記特定の部位に磁場を印加する磁場印加部分と，磁場印加後，前記特定の部分に紫外光を照射する紫外光照射部分を持つことを特徴とする製造装置によって製造可能である。
【００１３】
上述のナノ粒子は，少なくともＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｓｍ，Ｐｔ，Ｐｄなどの磁性金属元素を含むことが可能である。また，これらの元素の金属間化合物，２元合金，３元合金を組成とする磁性ナノ粒子も可能である。将来の高記録密度化に備えて，一軸異方性定数（Ｋｕ）が大きいＦｅＰｔまたはＦｅＰｄ，あるいはＦｅＰｔやＦｅＰｄに第３元素を加えた３元合金を組成として持つ磁性ナノ粒子が望ましい。第３元素としてはＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｂ，Ｂｉの使用が可能である。これら以外の第３元素の使用も可能である。ＦｅＰｔまたはＦｅＰｄに代表される２元合金をコアとし，前記の第３元素やＰｔ，Ｐｄをシェルとする構造の磁性ナノ粒子の使用も可能である。
【００１４】
ナノ粒子の配列の間に介在する有機化合物として，前記ナノ粒子を被覆する有機化合物を用いることができる。この有機化合物は，オレイン酸に代表される不飽和脂肪酸の化合物，またオレイルアミンに代表される不飽和脂肪酸のアミン化合物を用いることが可能である。また，チオール基を持つ化合物を用いることもできる。少なくとも１つの炭素―炭素間２重結合または３重結合を持つ化合物も使用可能である。これら以外の有機化合物も被覆用として用いることができる。
【００１５】
ナノ粒子の配列の間に介在する有機化合物に，光照射または電子線照射または加熱によって前記ナノ粒子を被覆する有機化合物どうしを結合させることが可能な化合物を含めることも可能である。具体的には一般式（化１）から一般式（化４）で示される化合物を使用することが可能である。
【００１６】
【化１】
【００１７】
【化２】
【００１８】
【化３】
【００１９】
【化４】
【００２０】
（式中，Ｒ１からＲ９はカルボン酸，ホスホン酸，ホスフィン酸，スルホン酸，スルフィン酸，チオール基，水酸基，水素原子などの官能基，または炭素―炭素２重結合やエーテル結合を含む炭化水素基である。Ｒ１からＲ９は同一でも異なっていても良い。）
一般式（化１）から一般式（化４）で示される化合物は，架橋剤の一種である。これら以外の構造を持つ架橋剤も使用可能である。
【００２１】
本特許の磁気記録媒体における記録膜は，ナノ粒子の単層膜または多層膜から構成することが可能である。単層または多層のナノ粒子層を形成するために，Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）法を用いることが可能である。ＬＢ法でナノ粒子層を形成するには以下の方法を用いる。まず，トラフに満たされた清浄水の水面上に有機化合物で被覆されたナノ粒子のコロイド溶液を静かに滴下し，粒子間隔が疎らなナノ粒子の単層膜を形成する。次に溶媒を蒸発させてから疎らなナノ粒子の単層膜を静かに圧縮し，ナノ粒子間隔が最も近接し且つ単層膜を維持できる特定の圧力で圧縮を止めると，ナノ粒子が最密充填された膜が得られる。基板または下地膜あるいは軟磁性膜を持つ基板を水面に対し水平に保ちながら水面に接触させた後引き上げることによって，上記単層膜を基板上に転写してナノ粒子の単層膜からなるＬａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）膜を得ることができる。この方法を複数回繰り返せば，ナノ粒子単層膜が積層されたＬＢ多層膜を得ることが可能である。
またナノ粒子層からなる記録膜は，ナノ粒子のコロイド溶液を基板上に滴下し，基板を回転させ薄膜を形成するスピンコート法によって形成することができる。このとき，ナノ粒子を被覆する化合物の分子量並びに分子構造を選択し，コロイド溶液の濃度を調節し，回転条件を最適化することで，最充填され実質的に規則的な配列を持つナノ粒子からなる記録膜を形成することができる。ナノ粒子層からなる記録膜の形成方法として，これら以外の膜形成方法の使用も可能である。
【００２２】
上記のようにして形成されたナノ粒子層中のナノ粒子は，立方晶ｆｃｃ構造であるため磁化がほとんどない。このため，結晶構造をＬ１０規則化構造に変化させて磁性を発現させる必要がある。赤外光をナノ粒子層に照射すると，赤外光は金属元素からなるナノ粒子に吸収された後に熱になり，この熱によってナノ粒子に部分的な結晶構造変化が生じる。赤外光は金属元素からなるナノ粒子には吸収されやすいが，ナノ粒子を被覆している有機化合物や架橋剤にはほとんど吸収されない。このため，赤外光の強度，照射時間を適切化することにより，ナノ粒子配列の間に介在する有機化合物を変質させることなく，ナノ粒子の結晶構造を立方晶ｆｃｃからＬ１０規則化構造に変化させて磁化を発現させることが可能である。立方晶ｆｃｃからＬ１０規則化の度合いは，このとき照射される赤外光によって制御することが可能である。赤外光の強度を増やすか或いは照射時間を長くすることによって，ナノ粒子の規則化を１００％進行させ，大きな磁化を持つ強磁性を発現させることも可能である。赤外光の波長は６００ｎｍ以上の長波長が望ましい。また赤外光として赤外レーザーを用いることが可能である。
【００２３】
上記の方法で磁化を発現させた後，各ナノ粒子の磁化容易軸が基板面に対して特定の方向に略平行となるように配向させるために磁場を印加する。このとき，磁場の方向は基板面に対し平行，基板面に対して４５度，または基板面に対して垂直とすることが可能である。前記磁場は，時間によって磁場の方向と強度が変化しない静磁場を用いることが可能である。あるいは，磁場の方向が一定で且つ磁場の強度が時間によって変化するパルス磁場を用いることができる。磁化が発現したナノ粒子層に対し，上記の方法で磁場を印加することにより，基板面に対して特定の方向に略平行となるように，ナノ粒子の磁化容易軸を配向させることが可能となる。
【００２４】
この後，磁化容易軸の方向を固定させるために，紫外光をナノ粒子膜に照射する。紫外光はナノ粒子間に介在する有機化合物に吸収され，これらの有機化合物に光化学反応または熱化学反応を起こさせて有機化合物同士を架橋，または固着させる。ナノ粒子を被覆する有機化合物を結合させることが可能である架橋剤に代表されるような有機化合物がナノ粒子間に介在すれば，架橋効率を上げることが可能である。このとき照射する紫外光は，波長が４００ｎｍ以下の短波長光が望ましい。ナノ粒子間に介在する有機化合物を架橋させるために架橋剤の構造，紫外光の波長，強度，照射時間を適切化すれば，架橋効率をさらに上げることが可能となる。
【００２５】
赤外光照射によるナノ粒子の磁化発現が不十分な場合は，紫外光照射による有機化合物の固着過程の後，３００℃以下の熱処理を任意の時間実施して，ナノ粒子の規則化を進行させることも可能である。
【００２６】
上述のように，ナノ粒子膜に対して，赤外光を照射して磁化を発現させ，その後基板面に対して特定の方向に磁場を印加してナノ粒子の磁化容易軸の配向を磁場方向にそろえ，引き続き紫外光を照射しナノ粒子間に介在する有機化合物を架橋させてナノ粒子を固定することによって，磁化容易軸の配向が基板面に対して特定の方向に略並行であるナノ粒子膜を得ることができる。このとき，磁場印加方向を基板面に対して垂直にし，磁場印加強度並びに時間を調節することで，基板面方向に垂直な軸とナノ粒子の磁化容易軸とがなす角度が５度以内である磁性ナノ粒子数が，磁気記録膜を構成する全ナノ粒子数の９０％以上となる垂直磁化膜を得ることが可能となる。このような磁化膜は良好な垂直磁気異方性を示し，磁気特性も良好である。
【００２７】
上述の良好な垂直磁気異方性を示すナノ粒子層を持つナノ粒子媒体に情報を記録する際，記録ヘッドからの漏洩磁界の主成分が基板面方向と垂直である垂直磁気記録方式を用いることが可能である。また，媒体上の記録領域だけに熱または光を照射しながら磁気記録を行う熱ないし光磁気記録方式を用いることも可能である。
【００２８】
基板面に対し特定の方向に磁化容易軸が配向したナノ粒子膜を持つ磁気記録媒体の作成装置として，図３に示すように，ナノ粒子膜５を持つ基板３を特定の回転軸７のまわりで任意の速度で回転させる回転部分８を持ち，基板上の特定の部位に赤外光９を照射する赤外光照射部分１０と，赤外光照射後，前記特定の部位に磁場を印加するコイル１１を持つ磁場印加部分１２と，磁場印加後，前記特定の部分に紫外光１３を照射する紫外光照射部分１４が，回転中心からみて同心円１５の上に配置された装置を用いることが可能である。以上のプロセスを経た後，ナノ粒子を被覆する有機化合物１５，またはナノ粒子を被覆する有機化合物に由来する化合物１６がナノ粒子間に存在する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に，本発明をさらに具体的に説明するが，本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１）
粒形分散度が１０％以下であり，直径が１から２０ｎｍの範囲にある球状の磁性ナノ粒子を化学的に合成し，直径の分散が５％以内となるよう，遠心分離機でナノ粒子のサイズ分別を行って，ナノ粒子のコロイド溶液を得た。このとき，磁性金属元素からなるナノ粒子は，有機化合物からなる被覆で囲まれ，ヘキサン溶媒中にコロイドとして分散している。次に，ガラス基板上にスパッタ蒸着によって製膜された軟磁性膜のうえに，上記ナノ粒子のコロイド溶液を滴下し回転塗布した後，８０℃で５分間プリベークすることにより，ナノ粒子の単層膜を得た。このナノ粒子膜を持つ基板を回転させ，波長８００ｎｍの赤外光をナノ粒子膜の任意の部分に照射した後，基板を挟むように配置された１対の磁極を持つコイルの間を前記部分が通過した瞬間に基板面に垂直方向に磁場を印加し，前記部分がコイルを通過した直後に波長２００ｎｍの紫外光を前記部分に照射した。これによって，基板面方向に垂直な方向に磁化容易軸が配向したナノ粒子膜を持つ垂直磁気記録媒体を得ることができた。
【００３０】
（実施例２）
実施例１で使用したスピンコート法の変わりにＬａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法でナノ粒子の単層膜を形成した。このナノ粒子膜を持つ基板を回転させ，波長８００ｎｍの赤外光をナノ粒子膜の任意の部分に照射した後，基板を挟むように配置された１対の磁極を持つコイルの間を前記部分が通過した瞬間に基板面に垂直方向に磁場を印加し，前記部分がコイルを通過した直後に波長２００ｎｍの紫外光を前記部分に照射した。これによって，基板面方向に垂直な方向に磁化容易軸が配向したナノ粒子膜を持つ垂直磁気記録媒体を得ることができた。
（実施例３）
実施例１で使用したナノ粒子のコロイド溶液に，一般式（化１）で表される架橋剤
【００３１】
【化１】
【００３２】
を添加した。このとき架橋剤の添加量は，コロイドの重量の２０ｗｔ％とした。この架橋剤を添加したコロイド溶液を清浄水面に滴下し，Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法でナノ粒子のＬＢ単層膜を形成し，基板に転写した。このＬＢ単層膜をＳＥＭ観察した結果，得られた粒子の配列は大よそ最密充填構造であった。
【００３３】
このナノ粒子膜を持つ基板を回転させ，波長８００ｎｍの赤外光をナノ粒子膜の任意の部分に照射した後，基板を挟むように配置された１対の磁極を持つコイルの間を前記部分が通過した瞬間に基板面に垂直方向に磁場を印加し，前記部分がコイルを通過した直後に波長２００ｎｍの紫外光を前記部分に照射した。これによって，基板面方向に垂直な方向に磁化容易軸が配向したナノ粒子膜を持つ垂直磁気記録媒体を得ることができた。
（実施例４）
実施例３と同様に，架橋剤を添加したナノ粒子のコロイド溶液を用いてＬＢ法でナノ粒子の単層膜を形成した。このナノ粒子膜を持つ基板を回転させ，波長８００ｎｍの赤外光をナノ粒子膜の任意の部分に照射した後，基板を挟んで且つ基板面に対して４５度の方向上に配置された１対の磁極を持つコイルの間を前記部分が通過した瞬間に基板面に対して４５度の角度に磁場を印加し，前記部分がコイルを通過した直後に波長２００ｎｍの紫外光を前記部分に照射した。これによって，基板面方向に対して４５度の方向に磁化容易軸が配向したナノ粒子膜を持つ磁気記録媒体を得ることができた。
（実施例５）
実施例３で作製した磁性ナノ粒子媒体に対し，試料振動型磁力計を用いて評価した。その結果，垂直保持力８００ｋＡ／ｍ（１００００Ｏｅ），保持力角型比Ｓ＊は０．８，残留磁化２００ｅｍｕ／ｃｃの良好な磁気特性を示す磁化曲線が得られた。
（実施例６）
実施例３で作製した磁性ナノ粒子媒体と，記録ヘッドとして垂直磁気記録用薄膜単磁極ヘッドを用い再生ヘッドとしてＧＭＲ素子を用いた記録再生分離型ヘッドを組み合わせ，出力を調べた。その結果，記録密度が１００ｋｆｃｉのときｐｅｅｋ ｔｏ ｐｅｅｋで約１ｍＶの出力を得ることができた。また耐磨耗性は，従来のスパッタ蒸着媒体と同様のレベルであることがわかった。
（実施例７）
実施例６で用いた垂直磁気記録方式の代りに，記録用に光で記録領域だけを加熱する光アシスト磁気記録ヘッドを用い，再生ヘッドとしてＧＭＲ素子を用いて，記録再生実験を行った。その結果，記録密度が１００ｋｆｃｉのときｐｅｅｋ
ｔｏ ｐｅｅｋで約１ｍＶの出力を得ることができた。
（実施例８）
実施例３で作成した磁性ナノ粒子媒体をＳＥＭ観察した結果，熱処理による粒子配列の乱れや，粒子の集塊化は観測されなかった。ＡＦＭ観察の結果，表面の荒さはＲａ＝０．８以下であった。
【００３４】
以上、実施例３では、一般式（化１）の架橋剤を用いた例を示したが、一般式（化１）の架橋剤の代替手段として、一般式（化２）〜（化４）で示される化合物を使用することが可能である。もちろん、一般式（化２）〜（化４）で示される化合物を使用したものを実施例４〜８において用いることができるのは言うまでもない。
【００３５】
【化２】
【００３６】
【化３】
【００３７】
【化４】
【００３８】
（式中，Ｒ１からＲ９はカルボン酸，ホスホン酸，ホスフィン酸，スルホン酸，スルフィン酸，チオール基，水酸基，水素原子などの官能基，または炭素―炭素２重結合やエーテル結合を含む炭化水素基である。Ｒ１からＲ９は同一でも異なっていても良い。）
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば，ナノ粒子が基板上に規則性を持って配置されナノ粒子間に有機物が介在する磁気記録膜を有する磁気記録媒体において，高温熱処理が不要で，従来の磁性ナノ粒子からなる媒体よりも平坦性に優れ，下地膜や軟磁性膜の劣化が生じず，且つナノ粒子の磁化容易軸の向きが基板に対して特定の方向に略平行で，良好な磁気特性を示す磁性ナノ粒子からなる磁気記録媒体を作成し，これらの媒体に情報を磁気記録することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】被覆に覆われたナノ粒子を示したものである。
【図２】ナノ粒子層を持つ磁気記録媒体媒体の断面を示したものである。
【図３】磁化容易軸の配向が揃ったナノ粒子層を持つ磁気記録媒体の製造装置を示したものである。
【符号の説明】
１ ナノ粒子
２ ナノ粒子を被覆する有機化合物
３ 基板
４ 下地膜または軟磁性膜
５ ナノ粒子層
６ 炭化した有機化合物
７ 回転軸
８ 回転部分
９ 赤外光
１０ 赤外光照射部分
１１ コイル
１２ 磁場印加部分
１３ 紫外光
１４ 紫外光照射部分
１５ 同心円
１６ 印加磁場の方向
１７ 回転方向。
【発明の属する技術分野】
本発明は，磁気ディスク装置等に用いられる磁気記録媒体または熱ないし光磁気記録媒体，及びこれらの磁気記録媒体に対する記録方法，及びこれらの磁気記録媒体の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年，磁気記録装置に対する大容量化に伴い磁気記録媒体の記録密度の向上が進められている。磁気記録媒体上の記録ビットを高密度に記録するためには，媒体ノイズを低減させることが必須となる。このためには磁気記録膜上の磁化反転単位を小さくすることが必要である。この目的のためには，磁気記録膜を構成する磁性結晶粒のサイズを微細化することが有効であることがわかっている。しかし，磁性結晶粒をあまり微細化すると，磁気記録膜上の磁化状態が熱的に不安定となる熱減磁現象が生じることが知られている。熱減磁現象の低減には，磁性結晶粒のサイズ分布を均一にすることが重要となる。つまり，高記録密度磁気記録用の媒体には，磁性結晶粒の微細化と粒径分散度の低下の両立が必要となる。
【０００３】
従来の磁気記録媒体は，円形のガラスまたはアルミ基板上にシード膜，下地膜，記録層となる磁性膜，保護膜などを順にスパッタ蒸着することにより形成されている。スパッタ蒸着法では磁性膜を構成する磁性結晶粒の粒径分散が大きくなる。製膜条件を制御することにより，粒径分散並びに平均粒径は制御可能である。スパッタ蒸着法においては，製膜条件をコントロールすることにより磁性結晶粒のサイズを微細化することが可能である。しかし，粒径分散度の制御は難しく，一般的に約２０％程度といわれている。
【０００４】
上記のような磁性結晶粒の微細化並びに粒径分散度の狭少化の問題を解決するための方法のひとつが特許文献１に開示されている。また，この特許に関連する文献として，非特許文献１が挙げられる。特許文献１並びに非特許文献１では，記録層を構成する磁性ナノ粒子を従来のスパッタ蒸着法ではなく，化学的な合成によって作成している。非特許文献１では，将来的な高記録密度に対応可能な潜在ポテンシャルを持つとされるＦｅＰｔ合金（一軸異方性定数：Ｋｕ〜７×１０＾６ Ｊ／ｍ＾３）を，有機溶媒中で鉄ペンタカルボニル化合物（Ｆｅ（ＣＯ）５）と白金アセチルアセトン化合物（Ｐｔ（ａｃａｃ）２）の反応により合成している。特許文献１並びに非特許文献１によれば，上記のように化学的合成手法を用いることによって，３ｎｍ以上１０ｎｍ以下の任意の直径を持ち，かつ粒径分散度が５％から１０％の範囲である磁性ナノ粒子を選択的に作成できるとしている。
【０００５】
特許文献１並びに非特許文献１に記載された化学的合成方法で作成された磁性ナノ粒子は，図１中の１で示されるような磁性金属元素単独または磁性金属元素を少なくとも１種類含む合金からなる。この磁性ナノ粒子は，２で示される有機化合物で被覆されている。有機化合物の被覆によって，磁性ナノ粒子と基板表面並びに磁性ナノ粒子間の接着が良好となり，磁性ナノ粒子からなる単層または多層膜を形成した際に磁性ナノ粒子の規則的な配列を安定に作成することができるとしている。また，図２に磁性ナノ粒子からなる単層膜を示した。図２（ａ）では基板３の上に形成された下地膜または軟磁性膜４の上に，磁性ナノ粒子１が被覆２で覆われた磁性ナノ粒子層５が形成されている。
【０００６】
上記のような役割に加えて，有機化合物の被覆は磁性ナノ粒子のコロイド溶液の保存安定化に大きな役割を果たしていると考えられる。また，膜を形成したときに磁性ナノ粒子間に有機化合物の被覆が存在することにより，任意の粒子と隣接する粒子との間の磁気的な交換相互作用を低減化がはかられていると考えられる。これは，磁性結晶粒界にＣｒ偏析層を持つＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＴａなどのスパッタ蒸着媒体と類似する現象と考えられる。
【０００７】
被覆に用いる有機化合物の代表例として，特許文献１では，式Ｒ−Ｘで表される長鎖有機化合物を含む有機材料を挙げている。このとき，Ｒは炭素原子数が６から２２個である直鎖または分岐状のハイドロカーボン鎖またはフルオロカーボン鎖から選択されたもの，Ｘはカルボン酸，ホスホン酸，ホスフィン酸，スルホン酸，スルフィン酸，チオールなどから選択されるのが望ましいとしている。具体的にはオレイン酸が被覆として望ましいと言及している。
【０００８】
非特許文献１では，磁性ナノ粒子からなる記録層を形成したのちに約５６０℃の高温熱処理を施すと，図２（ｂ）に示したように，オレイン酸などの有機化合物からなる被覆は蒸発することなく，６のように炭化した状態となり，磁性ナノ粒子の周囲に残ると述べている。このように磁性ナノ粒子間に炭化した有機物が存在することにより，引き続き粒子間の磁気的交換相互作用が低減されていると考えられる。また，この熱処理によってＦｅＰｔ磁性ナノ粒子は，化学的に合成された当初の結晶構造ｆｃｃから規則化構造Ｌ１０に変化するとも述べている。ＦｅＰｔの場合，ｆｃｃ構造では磁性は発現せず，規則化構造になると強磁性を示す。なお製膜後の熱処理では特に磁場は印加されていない。従って，磁性ナノ粒子の磁化容易軸は様々な方向に配向していると考えられる。
【特許文献１】特開２０００−４８３４０
【非特許文献１】Ｓｃｉｅｎｃｅ ２８７巻 １９８９〜１９９２頁（２０００年３月１７日発行）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
非特許文献１に記載の技術では，ナノ粒子の結晶構造をｆｃｃ構造からＬ１０規則化構造に変化させて記録媒体として使用可能な強い磁化を発現させるために，ナノ粒子膜を形成した後に，約５００℃から６００℃の高温熱処理を施す。このため，ナノ粒子膜ではナノ粒子配列の乱れ並びにナノ粒子の集塊化が生じる結果，ナノ粒子膜を磁気記録膜とした場合平坦性が悪化する。更に，ナノ粒子層と基板との間に存在する下地層，軟磁性層なども高温熱処理によって劣化が生じる。このため，高温熱処理後のナノ粒子層は高い磁化値を持つが，実際に基板を回転させて記録・再生ヘッドにより情報の書き込み・読み出しを行う磁気記録媒体として使用が困難である。
【００１０】
また，特許文献１に記載の技術では，記録層を構成する磁性ナノ粒子の磁化容易軸の向きがランダムであり，媒体面内方向あるいは媒体膜厚方向といった特定の方向に配向されることが難しいため，現行の面内記録用あるいは垂直記録用媒体と比較して，磁気記録膜の磁気特性が悪くなる。
【００１１】
従って本発明の目的は，ナノ粒子の磁化を発現させるための高温熱処理が不要で，ナノ粒子膜の平坦性に優れ，下地膜や軟磁性層が劣化せず，且つナノ粒子の磁化容易軸の向きが基板に対して特定の方向に略平行で，良好な磁気特性を示すナノ粒子膜を持つ磁気記録媒体を提供することにある。更にこれらの媒体の製造方法，製造装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は，基板と，平均粒径が１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり且つＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｓｍ，Ｐｔ及びＰｄのうち少なくとも１種類の元素を含有するナノ粒子と前記ナノ粒子の配列の間に介在する有機化合物からなるナノ粒子層とを少なくとも備え，前記ナノ粒子の磁化容易軸は前記基板に対して特定の方向に略平行であることを特徴とする磁気記録媒体を用いることにより達成可能である。また，このような磁気記録媒体は，平均粒径が１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり且つＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｓｍ，Ｐｔ及びＰｄのうち少なくとも１種類の元素を含有するナノ粒子と，前記ナノ粒子の表面を被覆する有機化合物とを備える粒子を，基板上にまたは基板上に形成された下地層あるいは軟磁性層上に概規則的に配置してナノ粒子層を形成するナノ粒子層形成工程と，前記ナノ粒子層に赤外光を照射して磁化を発現させ磁性ナノ粒子とする赤外光照射工程と，前記ナノ粒子層に磁場を印加して磁性ナノ粒子の磁化容易軸の方向を略一方向に配向させる磁場印加工程と，前記ナノ粒子層に紫外光を照射して前記有機化合物を固着する紫外光照射工程とを備えることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法によって作成することが可能である。このような磁気記録媒体は，ナノ粒子膜を持つ基板に対し，基板上の特定の部位に赤外光を照射する赤外光照射部分と，赤外光照射後，前記特定の部位に磁場を印加する磁場印加部分と，磁場印加後，前記特定の部分に紫外光を照射する紫外光照射部分を持つことを特徴とする製造装置によって製造可能である。
【００１３】
上述のナノ粒子は，少なくともＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｓｍ，Ｐｔ，Ｐｄなどの磁性金属元素を含むことが可能である。また，これらの元素の金属間化合物，２元合金，３元合金を組成とする磁性ナノ粒子も可能である。将来の高記録密度化に備えて，一軸異方性定数（Ｋｕ）が大きいＦｅＰｔまたはＦｅＰｄ，あるいはＦｅＰｔやＦｅＰｄに第３元素を加えた３元合金を組成として持つ磁性ナノ粒子が望ましい。第３元素としてはＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｂ，Ｂｉの使用が可能である。これら以外の第３元素の使用も可能である。ＦｅＰｔまたはＦｅＰｄに代表される２元合金をコアとし，前記の第３元素やＰｔ，Ｐｄをシェルとする構造の磁性ナノ粒子の使用も可能である。
【００１４】
ナノ粒子の配列の間に介在する有機化合物として，前記ナノ粒子を被覆する有機化合物を用いることができる。この有機化合物は，オレイン酸に代表される不飽和脂肪酸の化合物，またオレイルアミンに代表される不飽和脂肪酸のアミン化合物を用いることが可能である。また，チオール基を持つ化合物を用いることもできる。少なくとも１つの炭素―炭素間２重結合または３重結合を持つ化合物も使用可能である。これら以外の有機化合物も被覆用として用いることができる。
【００１５】
ナノ粒子の配列の間に介在する有機化合物に，光照射または電子線照射または加熱によって前記ナノ粒子を被覆する有機化合物どうしを結合させることが可能な化合物を含めることも可能である。具体的には一般式（化１）から一般式（化４）で示される化合物を使用することが可能である。
【００１６】
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
（式中，Ｒ１からＲ９はカルボン酸，ホスホン酸，ホスフィン酸，スルホン酸，スルフィン酸，チオール基，水酸基，水素原子などの官能基，または炭素―炭素２重結合やエーテル結合を含む炭化水素基である。Ｒ１からＲ９は同一でも異なっていても良い。）
一般式（化１）から一般式（化４）で示される化合物は，架橋剤の一種である。これら以外の構造を持つ架橋剤も使用可能である。
【００２１】
本特許の磁気記録媒体における記録膜は，ナノ粒子の単層膜または多層膜から構成することが可能である。単層または多層のナノ粒子層を形成するために，Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）法を用いることが可能である。ＬＢ法でナノ粒子層を形成するには以下の方法を用いる。まず，トラフに満たされた清浄水の水面上に有機化合物で被覆されたナノ粒子のコロイド溶液を静かに滴下し，粒子間隔が疎らなナノ粒子の単層膜を形成する。次に溶媒を蒸発させてから疎らなナノ粒子の単層膜を静かに圧縮し，ナノ粒子間隔が最も近接し且つ単層膜を維持できる特定の圧力で圧縮を止めると，ナノ粒子が最密充填された膜が得られる。基板または下地膜あるいは軟磁性膜を持つ基板を水面に対し水平に保ちながら水面に接触させた後引き上げることによって，上記単層膜を基板上に転写してナノ粒子の単層膜からなるＬａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）膜を得ることができる。この方法を複数回繰り返せば，ナノ粒子単層膜が積層されたＬＢ多層膜を得ることが可能である。
またナノ粒子層からなる記録膜は，ナノ粒子のコロイド溶液を基板上に滴下し，基板を回転させ薄膜を形成するスピンコート法によって形成することができる。このとき，ナノ粒子を被覆する化合物の分子量並びに分子構造を選択し，コロイド溶液の濃度を調節し，回転条件を最適化することで，最充填され実質的に規則的な配列を持つナノ粒子からなる記録膜を形成することができる。ナノ粒子層からなる記録膜の形成方法として，これら以外の膜形成方法の使用も可能である。
【００２２】
上記のようにして形成されたナノ粒子層中のナノ粒子は，立方晶ｆｃｃ構造であるため磁化がほとんどない。このため，結晶構造をＬ１０規則化構造に変化させて磁性を発現させる必要がある。赤外光をナノ粒子層に照射すると，赤外光は金属元素からなるナノ粒子に吸収された後に熱になり，この熱によってナノ粒子に部分的な結晶構造変化が生じる。赤外光は金属元素からなるナノ粒子には吸収されやすいが，ナノ粒子を被覆している有機化合物や架橋剤にはほとんど吸収されない。このため，赤外光の強度，照射時間を適切化することにより，ナノ粒子配列の間に介在する有機化合物を変質させることなく，ナノ粒子の結晶構造を立方晶ｆｃｃからＬ１０規則化構造に変化させて磁化を発現させることが可能である。立方晶ｆｃｃからＬ１０規則化の度合いは，このとき照射される赤外光によって制御することが可能である。赤外光の強度を増やすか或いは照射時間を長くすることによって，ナノ粒子の規則化を１００％進行させ，大きな磁化を持つ強磁性を発現させることも可能である。赤外光の波長は６００ｎｍ以上の長波長が望ましい。また赤外光として赤外レーザーを用いることが可能である。
【００２３】
上記の方法で磁化を発現させた後，各ナノ粒子の磁化容易軸が基板面に対して特定の方向に略平行となるように配向させるために磁場を印加する。このとき，磁場の方向は基板面に対し平行，基板面に対して４５度，または基板面に対して垂直とすることが可能である。前記磁場は，時間によって磁場の方向と強度が変化しない静磁場を用いることが可能である。あるいは，磁場の方向が一定で且つ磁場の強度が時間によって変化するパルス磁場を用いることができる。磁化が発現したナノ粒子層に対し，上記の方法で磁場を印加することにより，基板面に対して特定の方向に略平行となるように，ナノ粒子の磁化容易軸を配向させることが可能となる。
【００２４】
この後，磁化容易軸の方向を固定させるために，紫外光をナノ粒子膜に照射する。紫外光はナノ粒子間に介在する有機化合物に吸収され，これらの有機化合物に光化学反応または熱化学反応を起こさせて有機化合物同士を架橋，または固着させる。ナノ粒子を被覆する有機化合物を結合させることが可能である架橋剤に代表されるような有機化合物がナノ粒子間に介在すれば，架橋効率を上げることが可能である。このとき照射する紫外光は，波長が４００ｎｍ以下の短波長光が望ましい。ナノ粒子間に介在する有機化合物を架橋させるために架橋剤の構造，紫外光の波長，強度，照射時間を適切化すれば，架橋効率をさらに上げることが可能となる。
【００２５】
赤外光照射によるナノ粒子の磁化発現が不十分な場合は，紫外光照射による有機化合物の固着過程の後，３００℃以下の熱処理を任意の時間実施して，ナノ粒子の規則化を進行させることも可能である。
【００２６】
上述のように，ナノ粒子膜に対して，赤外光を照射して磁化を発現させ，その後基板面に対して特定の方向に磁場を印加してナノ粒子の磁化容易軸の配向を磁場方向にそろえ，引き続き紫外光を照射しナノ粒子間に介在する有機化合物を架橋させてナノ粒子を固定することによって，磁化容易軸の配向が基板面に対して特定の方向に略並行であるナノ粒子膜を得ることができる。このとき，磁場印加方向を基板面に対して垂直にし，磁場印加強度並びに時間を調節することで，基板面方向に垂直な軸とナノ粒子の磁化容易軸とがなす角度が５度以内である磁性ナノ粒子数が，磁気記録膜を構成する全ナノ粒子数の９０％以上となる垂直磁化膜を得ることが可能となる。このような磁化膜は良好な垂直磁気異方性を示し，磁気特性も良好である。
【００２７】
上述の良好な垂直磁気異方性を示すナノ粒子層を持つナノ粒子媒体に情報を記録する際，記録ヘッドからの漏洩磁界の主成分が基板面方向と垂直である垂直磁気記録方式を用いることが可能である。また，媒体上の記録領域だけに熱または光を照射しながら磁気記録を行う熱ないし光磁気記録方式を用いることも可能である。
【００２８】
基板面に対し特定の方向に磁化容易軸が配向したナノ粒子膜を持つ磁気記録媒体の作成装置として，図３に示すように，ナノ粒子膜５を持つ基板３を特定の回転軸７のまわりで任意の速度で回転させる回転部分８を持ち，基板上の特定の部位に赤外光９を照射する赤外光照射部分１０と，赤外光照射後，前記特定の部位に磁場を印加するコイル１１を持つ磁場印加部分１２と，磁場印加後，前記特定の部分に紫外光１３を照射する紫外光照射部分１４が，回転中心からみて同心円１５の上に配置された装置を用いることが可能である。以上のプロセスを経た後，ナノ粒子を被覆する有機化合物１５，またはナノ粒子を被覆する有機化合物に由来する化合物１６がナノ粒子間に存在する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に，本発明をさらに具体的に説明するが，本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１）
粒形分散度が１０％以下であり，直径が１から２０ｎｍの範囲にある球状の磁性ナノ粒子を化学的に合成し，直径の分散が５％以内となるよう，遠心分離機でナノ粒子のサイズ分別を行って，ナノ粒子のコロイド溶液を得た。このとき，磁性金属元素からなるナノ粒子は，有機化合物からなる被覆で囲まれ，ヘキサン溶媒中にコロイドとして分散している。次に，ガラス基板上にスパッタ蒸着によって製膜された軟磁性膜のうえに，上記ナノ粒子のコロイド溶液を滴下し回転塗布した後，８０℃で５分間プリベークすることにより，ナノ粒子の単層膜を得た。このナノ粒子膜を持つ基板を回転させ，波長８００ｎｍの赤外光をナノ粒子膜の任意の部分に照射した後，基板を挟むように配置された１対の磁極を持つコイルの間を前記部分が通過した瞬間に基板面に垂直方向に磁場を印加し，前記部分がコイルを通過した直後に波長２００ｎｍの紫外光を前記部分に照射した。これによって，基板面方向に垂直な方向に磁化容易軸が配向したナノ粒子膜を持つ垂直磁気記録媒体を得ることができた。
【００３０】
（実施例２）
実施例１で使用したスピンコート法の変わりにＬａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法でナノ粒子の単層膜を形成した。このナノ粒子膜を持つ基板を回転させ，波長８００ｎｍの赤外光をナノ粒子膜の任意の部分に照射した後，基板を挟むように配置された１対の磁極を持つコイルの間を前記部分が通過した瞬間に基板面に垂直方向に磁場を印加し，前記部分がコイルを通過した直後に波長２００ｎｍの紫外光を前記部分に照射した。これによって，基板面方向に垂直な方向に磁化容易軸が配向したナノ粒子膜を持つ垂直磁気記録媒体を得ることができた。
（実施例３）
実施例１で使用したナノ粒子のコロイド溶液に，一般式（化１）で表される架橋剤
【００３１】
【化１】
を添加した。このとき架橋剤の添加量は，コロイドの重量の２０ｗｔ％とした。この架橋剤を添加したコロイド溶液を清浄水面に滴下し，Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法でナノ粒子のＬＢ単層膜を形成し，基板に転写した。このＬＢ単層膜をＳＥＭ観察した結果，得られた粒子の配列は大よそ最密充填構造であった。
【００３３】
このナノ粒子膜を持つ基板を回転させ，波長８００ｎｍの赤外光をナノ粒子膜の任意の部分に照射した後，基板を挟むように配置された１対の磁極を持つコイルの間を前記部分が通過した瞬間に基板面に垂直方向に磁場を印加し，前記部分がコイルを通過した直後に波長２００ｎｍの紫外光を前記部分に照射した。これによって，基板面方向に垂直な方向に磁化容易軸が配向したナノ粒子膜を持つ垂直磁気記録媒体を得ることができた。
（実施例４）
実施例３と同様に，架橋剤を添加したナノ粒子のコロイド溶液を用いてＬＢ法でナノ粒子の単層膜を形成した。このナノ粒子膜を持つ基板を回転させ，波長８００ｎｍの赤外光をナノ粒子膜の任意の部分に照射した後，基板を挟んで且つ基板面に対して４５度の方向上に配置された１対の磁極を持つコイルの間を前記部分が通過した瞬間に基板面に対して４５度の角度に磁場を印加し，前記部分がコイルを通過した直後に波長２００ｎｍの紫外光を前記部分に照射した。これによって，基板面方向に対して４５度の方向に磁化容易軸が配向したナノ粒子膜を持つ磁気記録媒体を得ることができた。
（実施例５）
実施例３で作製した磁性ナノ粒子媒体に対し，試料振動型磁力計を用いて評価した。その結果，垂直保持力８００ｋＡ／ｍ（１００００Ｏｅ），保持力角型比Ｓ＊は０．８，残留磁化２００ｅｍｕ／ｃｃの良好な磁気特性を示す磁化曲線が得られた。
（実施例６）
実施例３で作製した磁性ナノ粒子媒体と，記録ヘッドとして垂直磁気記録用薄膜単磁極ヘッドを用い再生ヘッドとしてＧＭＲ素子を用いた記録再生分離型ヘッドを組み合わせ，出力を調べた。その結果，記録密度が１００ｋｆｃｉのときｐｅｅｋ ｔｏ ｐｅｅｋで約１ｍＶの出力を得ることができた。また耐磨耗性は，従来のスパッタ蒸着媒体と同様のレベルであることがわかった。
（実施例７）
実施例６で用いた垂直磁気記録方式の代りに，記録用に光で記録領域だけを加熱する光アシスト磁気記録ヘッドを用い，再生ヘッドとしてＧＭＲ素子を用いて，記録再生実験を行った。その結果，記録密度が１００ｋｆｃｉのときｐｅｅｋ
ｔｏ ｐｅｅｋで約１ｍＶの出力を得ることができた。
（実施例８）
実施例３で作成した磁性ナノ粒子媒体をＳＥＭ観察した結果，熱処理による粒子配列の乱れや，粒子の集塊化は観測されなかった。ＡＦＭ観察の結果，表面の荒さはＲａ＝０．８以下であった。
【００３４】
以上、実施例３では、一般式（化１）の架橋剤を用いた例を示したが、一般式（化１）の架橋剤の代替手段として、一般式（化２）〜（化４）で示される化合物を使用することが可能である。もちろん、一般式（化２）〜（化４）で示される化合物を使用したものを実施例４〜８において用いることができるのは言うまでもない。
【００３５】
【化２】
【化３】
【化４】
（式中，Ｒ１からＲ９はカルボン酸，ホスホン酸，ホスフィン酸，スルホン酸，スルフィン酸，チオール基，水酸基，水素原子などの官能基，または炭素―炭素２重結合やエーテル結合を含む炭化水素基である。Ｒ１からＲ９は同一でも異なっていても良い。）
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば，ナノ粒子が基板上に規則性を持って配置されナノ粒子間に有機物が介在する磁気記録膜を有する磁気記録媒体において，高温熱処理が不要で，従来の磁性ナノ粒子からなる媒体よりも平坦性に優れ，下地膜や軟磁性膜の劣化が生じず，且つナノ粒子の磁化容易軸の向きが基板に対して特定の方向に略平行で，良好な磁気特性を示す磁性ナノ粒子からなる磁気記録媒体を作成し，これらの媒体に情報を磁気記録することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】被覆に覆われたナノ粒子を示したものである。
【図２】ナノ粒子層を持つ磁気記録媒体媒体の断面を示したものである。
【図３】磁化容易軸の配向が揃ったナノ粒子層を持つ磁気記録媒体の製造装置を示したものである。
【符号の説明】
１ ナノ粒子
２ ナノ粒子を被覆する有機化合物
３ 基板
４ 下地膜または軟磁性膜
５ ナノ粒子層
６ 炭化した有機化合物
７ 回転軸
８ 回転部分
９ 赤外光
１０ 赤外光照射部分
１１ コイル
１２ 磁場印加部分
１３ 紫外光
１４ 紫外光照射部分
１５ 同心円
１６ 印加磁場の方向
１７ 回転方向。
Claims (22)
- 基板と，平均粒径が１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり且つＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｓｍ，Ｐｔ及びＰｄのうち少なくとも１種類の元素を含有するナノ粒子と前記ナノ粒子の配列の間に介在する有機化合物からなるナノ粒子層とを少なくとも備え，前記ナノ粒子の磁化容易軸は前記基板面に対して特定の方向に略平行であることを特徴とする磁気記録媒体。
- 前記ナノ粒子の配列の間に介在する有機化合物は，前記ナノ粒子を被覆する有機化合物又はナノ粒子を被覆する有機化合物に由来する化合物であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
- 前記ナノ粒子の配列の間に介在する有機化合物は，前記ナノ粒子を被覆する有機化合物又はナノ粒子を被覆する有機化合物に由来する有機化合物を含み，光照射または電子線照射または加熱によって隣接する有機化合物同士を結合させる能力を有する架橋剤を含むことを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
- 前記架橋剤は，以下の一般式（化１）から一般式（化４）で示されるいずれかの構造を持つことを特徴とする請求項３記載の磁気記録媒体。
- 前記ナノ粒子の磁化容易軸は，前記基板面方向に略平行であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
- 前記ナノ粒子の磁化容易軸は，前記基板面方向に対し４５度の角度を持つ方向に略平行であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
- 前記ナノ粒子の磁化容易軸は，前記基板面に対して垂直な方向に略平行であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
- 前記基板面に対して垂直な方向と前記ナノ粒子の磁化容易軸とがなす角度が５度以内であるナノ粒子数が，ナノ粒子層を構成する全ナノ粒子数の９０％以上であることを特徴とする磁気記録媒体。
- 前記ナノ粒子層は，前記ナノ粒子の単層膜からなることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
- 平均粒径が１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり且つＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｓｍ，Ｐｔ及びＰｄのうち少なくとも１種類の元素を含有するナノ粒子と，前記ナノ粒子の表面を被覆する有機化合物とを備える粒子を，基板上または基板上に形成された下地層あるいは軟磁性層上に概規則的に配置してナノ粒子層を形成するナノ粒子層形成工程と，前記ナノ粒子層に赤外光を照射して磁化を発現させ磁性ナノ粒子とする赤外光照射工程と，前記ナノ粒子層に磁場を印加して磁性ナノ粒子の磁化容易軸の方向を略一方向に配向させる磁場印加工程と，前記ナノ粒子層に紫外光を照射して前記有機化合物を固着する紫外光照射工程とを備えることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
- 前記ナノ粒子層形成工程が，有機化合物で被覆されたナノ粒子のコロイド溶液を水面に滴下してナノ粒子の単層膜を形成した後，圧縮してナノ粒子間が密な膜を得るＬａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法を用いることを特徴とする請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記ナノ粒子層形成工程が，有機化合物で被覆されたナノ粒子のコロイド溶液を基板上に滴下して基板を回転させ薄膜を形成するスピンコート法を用いることを特徴とする請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記赤外光の波長は，６００ｎｍよりも長波長であることを特徴とする請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記紫外光の波長は，４００ｎｍよりも短波長であることを特徴とする請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記赤外光または紫外光として，レーザー光を用いることを特徴とする請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記磁場は，時間によって磁場の方向と強度が変化しない静磁場であることを特徴とする請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記磁場印加工程において，磁場の方向を一定とし，且つ，磁場の強度を時間によって変化するパルス磁場とすることを特徴とする請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記磁場の印加方向は，前記基板面に対し略平行であることを特徴とする請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記磁場の印加方向は，前記基板面に対し４５度の角度を持つ方向に略平行であることを特徴とする請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記磁場の印加方向は，前記基板面に対して垂直な方向に略平行であることを特徴とする請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 平均粒径が１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり且つＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｓｍ，Ｐｔ及びＰｄのうち少なくとも１種類の元素を含有するナノ粒子と前記ナノ粒子の配列の間に介在する有機化合物からなるナノ粒子層を持つ基板に対し，前記ナノ粒子層に赤外光を照射して磁化を発現させ磁性ナノ粒子とする赤外光照射部分と，前記ナノ粒子層に磁場を印加して磁性ナノ粒子の磁化容易軸の方向を略一方向に配向させる磁場印加部分と，前記ナノ粒子層に紫外光を照射して前記有機化合物を固着する紫外光照射部分とを少なくとも備えることを特徴とする磁気記録媒体の製造装置。
- 前記ナノ粒子膜を持つ基板を特定の回転軸のまわりで任意の速度で回転させる回転部分を持ち，基板上の特定の部位に赤外光を照射する赤外光照射部分と，赤外光照射後，前記特定の部位に磁場を印加する磁場印加部分と，磁場印加後，前記特定の部分に紫外光を照射する紫外光照射部分が，回転中心からみて同心円状に配置されたことを特徴とする請求項２１記載の磁気記録媒体の製造装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003005242A JP2004220670A (ja) | 2003-01-14 | 2003-01-14 | 磁化容易軸の向きが揃ったナノ粒子膜の作成方法とこれを用いた磁気記録媒体及びその製造方法及びその製造装置 |
| US10/750,882 US7229709B2 (en) | 2003-01-14 | 2004-01-05 | Method for producing nanoparticle layer having uniform easy axis of magnetization, magnetic recording medium having such layer, its production method, and its production apparatus |
| US11/475,013 US20060246227A1 (en) | 2003-01-14 | 2006-06-27 | Method for producing nanoparticle layer having uniform easy axis of magnetization, magnetic recording medium having such layer, its production method, and its production apparatus |
| US11/797,320 US20080156261A1 (en) | 2003-01-14 | 2007-05-02 | Method for producing nanoparticle layer having uniform easy axis of magnetization, magnetic recording medium having such layer, its production method, and its production apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003005242A JP2004220670A (ja) | 2003-01-14 | 2003-01-14 | 磁化容易軸の向きが揃ったナノ粒子膜の作成方法とこれを用いた磁気記録媒体及びその製造方法及びその製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004220670A true JP2004220670A (ja) | 2004-08-05 |
Family
ID=32709012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003005242A Revoked JP2004220670A (ja) | 2003-01-14 | 2003-01-14 | 磁化容易軸の向きが揃ったナノ粒子膜の作成方法とこれを用いた磁気記録媒体及びその製造方法及びその製造装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US7229709B2 (ja) |
| JP (1) | JP2004220670A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006070572A1 (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-06 | Kyoto University | 規則合金相ナノ微粒子及びその製造方法、並びに超高密度磁気記録用媒体及びその製造方法 |
| JP2010040097A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Hitachi Maxell Ltd | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100446628B1 (ko) * | 2002-04-01 | 2004-09-04 | 삼성전자주식회사 | 열적으로 안정한 수직 자기 기록매체 |
| US7208134B2 (en) * | 2003-12-18 | 2007-04-24 | Massachusetts Institute Of Technology | Bioprocesses enhanced by magnetic nanoparticles |
| JP2006286105A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Fujitsu Ltd | 磁気記録媒体および磁気記憶装置 |
| CN100426383C (zh) * | 2005-09-02 | 2008-10-15 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 磁记录介质及其制作方法 |
| US7807217B2 (en) * | 2006-07-05 | 2010-10-05 | Seagate Technology Llc | Method of producing self-assembled cubic FePt nanoparticles and apparatus using same |
| US8258047B2 (en) * | 2006-12-04 | 2012-09-04 | General Electric Company | Nanostructures, methods of depositing nanostructures and devices incorporating the same |
| US8449730B2 (en) * | 2009-07-20 | 2013-05-28 | Carnegie Mellon University | Buffer layers for L10 thin film perpendicular media |
| US9459835B2 (en) * | 2014-01-15 | 2016-10-04 | HGST Netherlands B.V. | Random number generator by superparamagnetism |
| US20150267107A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Jiahua Zhu | Full field strain sensors using mechanoluminescence materials |
| WO2015164474A1 (en) * | 2014-04-22 | 2015-10-29 | Brookhaven Science Associates, Llc | Synthesis of au-induced structurally ordered aupdco intermetallic core-shell nanoparticles and their use as oxygen reduction catalysts |
| US11031268B2 (en) * | 2017-07-18 | 2021-06-08 | Purdue Research Foundation | Device for in situ thermal control and transfer of a monolayer or thin film |
| US11376692B2 (en) | 2018-10-04 | 2022-07-05 | Abb Schweiz Ag | Articles of manufacture and methods for additive manufacturing of articles having desired magnetic anisotropy |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3117065A (en) * | 1959-09-02 | 1964-01-07 | Magnetic Film And Tape Company | Method and apparatus for making magnetic recording tape |
| JPS58158914A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-21 | Semiconductor Res Found | 半導体製造装置 |
| US4456812A (en) * | 1982-07-30 | 1984-06-26 | Armco Inc. | Laser treatment of electrical steel |
| US5965194A (en) * | 1992-01-10 | 1999-10-12 | Imation Corp. | Magnetic recording media prepared from magnetic particles having an extremely thin, continuous, amorphous, aluminum hydrous oxide coating |
| JPH0620254A (ja) * | 1992-07-03 | 1994-01-28 | Tdk Corp | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
| US5456986A (en) * | 1993-06-30 | 1995-10-10 | Carnegie Mellon University | Magnetic metal or metal carbide nanoparticles and a process for forming same |
| US6063511A (en) * | 1996-04-24 | 2000-05-16 | Texas Instruments Incorporated | Low cost thin film magnetodielectric material |
| US6188044B1 (en) * | 1998-04-27 | 2001-02-13 | Cvc Products, Inc. | High-performance energy transfer system and method for thermal processing applications |
| US6162532A (en) | 1998-07-31 | 2000-12-19 | International Business Machines Corporation | Magnetic storage medium formed of nanoparticles |
| US6262129B1 (en) | 1998-07-31 | 2001-07-17 | International Business Machines Corporation | Method for producing nanoparticles of transition metals |
| US6254662B1 (en) | 1999-07-26 | 2001-07-03 | International Business Machines Corporation | Chemical synthesis of monodisperse and magnetic alloy nanocrystal containing thin films |
| US6496648B1 (en) * | 1999-08-19 | 2002-12-17 | Prodeo Technologies, Inc. | Apparatus and method for rapid thermal processing |
| US6566665B2 (en) | 2001-08-17 | 2003-05-20 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for linking and/or patterning self-assembled objects |
| US20030059604A1 (en) * | 2001-09-05 | 2003-03-27 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Material coated with dispersion of ferromagnetic nanoparticles, and magnetic recording medium using the material |
| JP2003132519A (ja) | 2001-10-25 | 2003-05-09 | Hitachi Ltd | 磁性ナノ粒子で形成された磁気記録媒体およびそれを用いた記録方法 |
| US20040063813A1 (en) * | 2001-12-10 | 2004-04-01 | Bin Wu | Powder coating compositions containing reactive nanoparticles |
| EP1338361B1 (en) * | 2002-02-18 | 2005-12-14 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method of producing nanoparticle |
| JP2003248916A (ja) | 2002-02-20 | 2003-09-05 | Fujitsu Ltd | 磁気記録媒体用ナノ粒子並びにそれを用いた磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造方法 |
| US20040159335A1 (en) * | 2002-05-17 | 2004-08-19 | P.C.T. Systems, Inc. | Method and apparatus for removing organic layers |
| JP2004247016A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-02 | Sony Corp | 光磁気記録媒体の製造方法 |
-
2003
- 2003-01-14 JP JP2003005242A patent/JP2004220670A/ja not_active Revoked
-
2004
- 2004-01-05 US US10/750,882 patent/US7229709B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-06-27 US US11/475,013 patent/US20060246227A1/en not_active Abandoned
-
2007
- 2007-05-02 US US11/797,320 patent/US20080156261A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006070572A1 (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-06 | Kyoto University | 規則合金相ナノ微粒子及びその製造方法、並びに超高密度磁気記録用媒体及びその製造方法 |
| JPWO2006070572A1 (ja) * | 2004-12-27 | 2008-06-12 | 国立大学法人京都大学 | 規則合金相ナノ微粒子及びその製造方法、並びに超高密度磁気記録用媒体及びその製造方法 |
| JP2010040097A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Hitachi Maxell Ltd | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20040137220A1 (en) | 2004-07-15 |
| US7229709B2 (en) | 2007-06-12 |
| US20060246227A1 (en) | 2006-11-02 |
| US20080156261A1 (en) | 2008-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20060246227A1 (en) | Method for producing nanoparticle layer having uniform easy axis of magnetization, magnetic recording medium having such layer, its production method, and its production apparatus | |
| JP4418300B2 (ja) | 記録媒体作製方法とこれを用いた記録媒体及び情報記録再生装置 | |
| US7153597B2 (en) | Magnetic recording media having chemically modified patterned substrate to assemble self organized magnetic arrays | |
| US7638211B2 (en) | Mass storage apparatus using fluorine mediated self-assembly monolayers of nanoparticles recording medium | |
| US7189438B2 (en) | Magnetic recording medium, method of producing magnetic recording medium and magnetic storage apparatus | |
| US20070116989A1 (en) | Magnetic recording media, its fabrication technique, and hard disk drive | |
| CN1925011A (zh) | 磁记录介质及其制作方法 | |
| JP2004110917A (ja) | 磁気記録媒体とそれを用いた磁気ディスク装置およびその製造方法 | |
| Xu et al. | FePt nanocluster films for high-density magnetic recording | |
| JP2003132519A (ja) | 磁性ナノ粒子で形成された磁気記録媒体およびそれを用いた記録方法 | |
| JP3961887B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体の製造方法 | |
| JP4651665B2 (ja) | 情報記憶媒体 | |
| JP2008071455A (ja) | 磁気記録媒体とその製造方法、および、磁気記録媒体の記録再生装置と記録再生方法 | |
| JP4147460B2 (ja) | ナノ磁性金属粒子クラスター、その製造方法、その処理方法、及び、少なくとも磁気を利用する記録媒体 | |
| JP2003260409A (ja) | ナノ粒子塗布物の製造方法 | |
| JP4050643B2 (ja) | 反強磁性微小粒子およびその製造方法 | |
| JP2005285186A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法およびそれにより製造された磁気記録媒体 | |
| JP5755778B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP5608786B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP5319827B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP4402709B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP4843080B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP5084941B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPWO2004074170A1 (ja) | 複合材、構造体およびその製造方法、多結晶構造膜並びに微小粒子の製造方法 | |
| JP2008103031A (ja) | 磁気記録媒体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051025 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060420 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070925 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071002 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071203 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080205 |
|
| AA91 | Notification that invitation to amend document was cancelled |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971091 Effective date: 20080226 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080318 |