JP4050643B2 - 反強磁性微小粒子およびその製造方法 - Google Patents
反強磁性微小粒子およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4050643B2 JP4050643B2 JP2003081980A JP2003081980A JP4050643B2 JP 4050643 B2 JP4050643 B2 JP 4050643B2 JP 2003081980 A JP2003081980 A JP 2003081980A JP 2003081980 A JP2003081980 A JP 2003081980A JP 4050643 B2 JP4050643 B2 JP 4050643B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antiferromagnetic
- nanoparticles
- magnetic
- layer
- solution
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばハードディスク（ＨＤ）といった磁気記録媒体に使用されることができる微小粒子およびその製造方法に関する。特に、本発明は粒径１ｎｍ〜１００ｎｍ程度の微小粒子すなわちナノ粒子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるナノ粒子の製造方法は例えば以下の非特許文献１に開示される。この非特許文献１では、ナノ粒子の製造にあたってアセチルアセトナト白金および鉄カルボニルは利用される。両者の分子数比に基づき所望の成分比の鉄白金ナノ粒子は製造される。
【０００３】
【非特許文献１】
Ｓｕｎ ｅｔ ａｌ．，「Ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅ ＦｅＰｔ Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ＦｅＰｔ Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ Ｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｓ」，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０００年３月；Ｖｏｌ ２８７； ｐ．１９８９−１９９２
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の製造方法では、Ｆｅ４８Ｐｔ５２、Ｆｅ５２Ｐｔ４８、Ｆｅ７０Ｐｔ３０といったナノ粒子を製造することはできるものの、ＦｅＰｔ３といった反強磁性ナノ粒子を製造することはできない。反強磁性ナノ粒子の提供が望まれる。
【０００５】
特に、ハードディスクといった磁気記録媒体の分野では記録磁性層に磁性ナノ粒子の利用が模索される。基板の表面に磁性ナノ粒子が単純に塗布されても、磁性ナノ粒子の集合体の表面は十分に平坦化されることはできない。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、反強磁性微小粒子およびその製造方法を提供することを目的とする。本発明は、微小粒子の集合体の表面を十分に平坦化することができる多層構造体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１発明によれば、反強磁性微小粒子の集合体と、集合体の表面に形成される記録磁性層とを備える磁気記録媒体が提供される。
【０００８】
こうした磁気記録媒体によれば、記録磁性層は反強磁性層の表面に受け止められることから、記録磁性層では磁化の向きは十分に保持されることができる。磁気記録媒体に熱エネルギが加えられたとしても、記録磁性層に記録された磁気情報の劣化は阻止されることができる。
【０００９】
記録磁性層は例えば磁性微小粒子の集合体から構成されればよい。こうした磁気記録媒体では、磁性微小粒子の集合体は反強磁性微小粒子の集合体の表面に受け止められる。反強磁性微小粒子や磁性微小粒子は規則的に配置されることから、磁性微小粒子の集合体の表面では平坦化面が確立されることができる。
【００１０】
その一方で、記録磁性層は例えば反強磁性微小粒子に基づき成長する結晶粒で構成されてもよい。こうした磁気記録媒体によれば、記録磁性層は反強磁性微小粒子に基づき成長する結晶粒で構成されることから、記録磁性層の結晶粒の大きさや分布は確実に制御されることができる。磁気記録媒体では記録密度はこれまで以上に高められることができる。
【００１１】
以上のような磁気記録媒体では、反強磁性微小粒子は金属元素に基づき構成されればよい。こういった反強磁性微小粒子にはＦｅＰｔ３が用いられればよい。反強磁性微小粒子の粒径は１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で設定されればよい。
【００１２】
第２発明によれば、反強磁性材料から構成され、有機安定剤に包まれつつ溶媒中に分散することを特徴とする微小粒子が提供される。反強磁性材料には例えばＦｅＰｔ３が用いられればよい。こうした微小粒子に基づき反強磁性微小粒子は製造されることができる。
【００１３】
以上のような微小粒子の製造にあたって、有機溶媒中に、第１分子数の有機安定剤、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数の２分の１よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備える微小粒子の製造方法が提供されればよい。
【００１４】
こういった微小粒子の製造方法によれば、反強磁性材料から構成され、有機安定剤に包まれつつ溶媒中に分散する微小粒子が製造されることができる。このとき、有機安定剤には、カルボン酸、スルホン酸、スルフィン酸、ホスホン酸およびアミンのいずれかから選択され、炭素数６〜２２の有機化合物が含まれればよい。
【００１５】
微小粒子の製造にあたって、有機溶媒中に、第１分子数のオレイン酸、オレイルアミン、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えることを特徴とする微小粒子の製造方法が提供されてもよい。
【００１６】
同様に、有機溶媒中に、オレイン酸、第１分子数のオレイルアミン、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えることを特徴とする微小粒子の製造方法が提供されてもよい。
【００１７】
同様に、有機溶媒中に、第１分子数のオレイン酸、第１分子数のオレイルアミン、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えることを特徴とする微小粒子の製造方法が提供されてもよい。
【００１８】
以上のような微小粒子の製造方法では、有機金属錯体には有機鉄錯体が用いられればよい。同様に、金属塩には、白金を含むアセチルアセトナト塩、白金を含む塩化物、白金を含む臭化物および白金を含むヨウ化物の少なくともいずれかが含まれればよい。有機溶媒には、炭化水素、アルコール、エーテルおよびエステルのいずれかから選択され、炭素数２〜２０の有機化合物が含まれればよい。
【００１９】
第３発明によれば、第１微小粒子の集合体で構成される第１層と、第１層の表面に形成され、第２微小粒子の集合体で構成される第２層とを備えることを特徴とする多層構造体が提供される。
【００２０】
こういった多層構造体では、第２微小粒子の集合体は第１微小粒子の集合体の表面に受け止められる。第１および第２微小粒子は規則的に配置されることから、第２微小粒子の集合体の表面では平坦化面が確立されることができる。こうした多層構造体では第２微小粒子では磁性が確立されればよく、第１微小粒子では反強磁性が確立されればよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００２２】
図１は磁気記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は、例えば平たい直方体の収容空間を区画する箱形の筐体本体１２を備える。収容空間には、磁気記録媒体としての１枚以上の磁気ディスク１３が収容される。磁気ディスク１３はスピンドルモータ１４の回転軸に装着される。スピンドルモータ１４は例えば７２００ｒｐｍや１００００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１３を回転させることができる。筐体本体１２には、筐体本体１２との間で収容空間を密閉する蓋体すなわちカバー（図示されず）が結合される。
【００２３】
収容空間では、垂直方向に延びる支軸１５にヘッドアクチュエータ１６が装着される。ヘッドアクチュエータ１６は、支軸１５から水平方向に延びる剛体のアクチュエータアーム１７と、このアクチュエータアーム１７の先端に取り付けられてアクチュエータアーム１７から前方に延びる弾性サスペンション１８とを備える。周知の通り、弾性サスペンション１８の先端では、いわゆるジンバルばね（図示されず）の働きで浮上ヘッドスライダ１９は片持ち支持される。浮上ヘッドスライダ１９には、磁気ディスク１３の表面に向かって弾性サスペンション１８から押し付け力が作用する。磁気ディスク１３が回転すると、磁気ディスク１３の表面で生成される気流の働きで浮上ヘッドスライダ１９には浮力が作用する。弾性サスペンション１８の押し付け力と浮力とのバランスで磁気ディスク１３の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ１９は浮上し続けることができる。
【００２４】
浮上ヘッドスライダ１９には、周知の通りに、磁気ヘッドすなわち電磁変換素子（図示されず）が搭載される。この電磁変換素子は、例えば、スピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化を利用して磁気ディスク１３から情報を読み出す巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子といった読み出し素子と、薄膜コイルパターンで生成される磁界を利用して磁気ディスク１３に情報を書き込む単磁極ヘッドや誘導書き込みヘッドといった書き込み素子とで構成されればよい。
【００２５】
浮上ヘッドスライダ１９の浮上中に、ヘッドアクチュエータ１６が支軸１５回りで回転すると、浮上ヘッドスライダ１９は半径方向に磁気ディスク１３の表面を横切ることができる。こうした移動に基づき浮上ヘッドスライダ１９上の電磁変換素子は磁気ディスク１３上の所望の記録トラックに位置決めされる。ヘッドアクチュエータ１６の回転は例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）といった駆動源２１の働きを通じて実現されればよい。周知の通り、複数枚の磁気ディスク１３が筐体本体１２内に組み込まれる場合には、隣接する磁気ディスク１３同士の間で２本のアクチュエータアーム１７すなわち２つの浮上ヘッドスライダ１９が配置される。
【００２６】
図２は本発明の第１実施形態に係る磁気ディスク１３の断面構造を詳細に示す。この磁気ディスク１３は面内磁気記録媒体として構成される。磁気ディスク１３は、支持体としての基板３１と、この基板３１の表裏面に広がる多層構造体３２とを備える。基板３１は、例えば、ディスク形のＳｉ本体３３と、Ｓｉ本体３３の表裏面に広がる非晶質のＳｉＯ２膜３４とで構成されればよい。ただし、基板３１にはガラス基板やアルミニウム基板、セラミック基板が用いられてもよい。多層構造体３２に磁気情報は記録される。多層構造体３２の表面は、例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜といった保護膜３５や、例えばパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）膜といった潤滑膜３６で被覆される。
【００２７】
多層構造体３２は、基板３１の表面に形成される第１層すなわち反強磁性層３７を備える。反強磁性層３７は、反強磁性微小粒子すなわち反強磁性ナノ粒子３８の集合体から構成される。反強磁性ナノ粒子３８の集合体は基板３１の表面に途切れなく広がる連続層を形成する。反強磁性ナノ粒子３８の表面は炭素原子（図示されず）に包まれる。反強磁性ナノ粒子３８は金属元素に基づき構成されればよい。金属元素には例えばＦｅＰｔ３が用いられればよい。こういった反強磁性ナノ粒子は結晶粒から構成される。反強磁性ナノ粒子３８の粒径は例えば２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲で設定されればよい。反強磁性ナノ粒子３８の平均粒径Ｄに対する粒径の標準偏差σの比率σ／Ｄは３０％以下に設定されればよい。
【００２８】
なお、図２から明らかなように、基板３１と反強磁性層３７との間には密着層３９が挟み込まれてもよい。こういった密着層３９には例えばＴｉ膜が用いられることができる。密着層３９の働きによれば、基板３１および反強磁性層３７の間で密着力は高められることができる。
【００２９】
多層構造体３２は、反強磁性層３７の表面に広がる第２層すなわち記録磁性層４１を備える。記録磁性層４１は磁性微小粒子すなわち磁性ナノ粒子４２の集合体から構成される。磁性ナノ粒子４２の集合体は反強磁性層３７の表面に途切れなく広がる連続層を形成する。磁性ナノ粒子４２の表面は炭素原子（図示されず）に包まれる。磁性ナノ粒子４２は金属元素に基づき構成されればよい。金属元素には例えばＦｅおよびＰｔを含む合金が用いられればよい。ここでは、例えばＦｅＰｔ合金が用いられればよい。こういった磁性ナノ粒子４２は結晶粒から構成される。磁性ナノ粒子４２の粒径は例えば２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲で設定されればよい。磁性ナノ粒子４２の平均粒径Ｄに対する粒径の標準偏差σの比率σ／Ｄは１０％以下に設定されればよい。
【００３０】
以上のような磁気ディスク１３によれば、記録磁性層４１は反強磁性層３７の表面に受け止められることから、記録磁性層４１の個々の磁性ナノ粒子４２では磁化の向きは十分に保持されることができる。磁気ディスク１３に熱エネルギが加えられたとしても、記録磁性層４１に記録された磁気情報の劣化は阻止されることができる。
【００３１】
しかも、磁性ナノ粒子４２の集合体は反強磁性ナノ粒子３８の集合体の表面に受け止められる。反強磁性ナノ粒子３８や磁性ナノ粒子４２は規則的に配置されることから、磁性ナノ粒子４２の集合体の表面では確実に平坦化面が確立されることができる。磁気ディスク１３および浮上ヘッドスライダ１９の衝突は極力阻止されることができる。
【００３２】
次に磁気ディスク１３の製造方法を詳述する。まず、ディスク形の基板３１が用意される。基板３１の表面にはＴｉ膜の密着層３９が形成される。密着層３９の形成にあたって例えばスパッタリング法や真空蒸着法は用いられる。密着層３９の膜厚は例えば３ｎｍ程度に設定されればよい。
【００３３】
続いて、密着層３９の表面には反強磁性層３７すなわち反強磁性ナノ粒子３８の集合体は形成される。集合体の形成にあたって、有機溶媒中に第１合金ナノ粒子を含む液体は用意される。第１合金ナノ粒子は所定の有機安定剤すなわち安定化配位子に包まれつつ有機溶媒中に分散する。第１合金ナノ粒子は例えばＦｅＰｔ３（Ｆｅ２５Ｐｔ７５）といった反強磁性材料から構成される。第１合金ナノ粒子の粒径は例えば５．５ｎｍ程度に設定される。第１合金ナノ粒子の形成方法の詳細は後述される。
【００３４】
第１合金ナノ粒子を含む液体は密着層３９の表面に塗布される。塗布にあたっていわゆるスピンコート法が用いられる。このスピンコート法では回転中の基板３１の表面に液体が滴下される。滴下された第１合金ナノ粒子は基板３１の表面に満遍なく均一に行き渡る。有機溶媒が乾燥すると、第１合金ナノ粒子および有機安定剤は密着層３９の表面に残存する。
【００３５】
続いて、第１合金ナノ粒子の集合体の表面には記録磁性層４１すなわち磁性ナノ粒子４２の集合体が形成される。集合体の形成にあたって、有機溶媒中に第２合金ナノ粒子を含む液体は用意される。第２合金ナノ粒子は所定の有機安定剤すなわち安定化配位子に包まれつつ有機溶媒中に分散する。第２合金ナノ粒子は例えばＦｅＰｔといった磁性材料から構成される。第２合金ナノ粒子の粒径は例えば２ｎｍ〜１０ｎｍ程度に設定される。第２合金ナノ粒子の形成にあたって周知のスーパーハイドライド法やポリオール法が用いられればよい。
【００３６】
第２合金ナノ粒子を含む液体は第１合金ナノ粒子の集合体の表面に塗布される。塗布にあたって前述と同様に例えばスピンコート法が用いられればよい。有機溶媒が乾燥すると、第２合金ナノ粒子および有機安定剤は第１合金ナノ粒子の集合体の表面に残存する。このとき、第１および第２合金ナノ粒子は規則的に配置されることから、第２合金ナノ粒子の集合体の表面には平坦化面が確立されることができる。
【００３７】
続いて、真空環境下で第１および第２合金ナノ粒子にアニール処理が施される。アニール処理にあたって基板３１は加熱炉内に設置される。加熱にあたって例えば赤外線ヒータが用いられればよい。加熱炉内では１ｘ１０−６［Ｐａ］以下の真空環境が確立される。加熱炉内では例えば３０分間にわたって８００℃の温度が維持されればよい。加熱に基づき個々の第１および第２合金ナノ粒子は結晶化する。第１合金ナノ粒子では反強磁性は発現する。その一方で、第２合金ナノ粒子では磁性は発現する。その後、基板３１は室温まで冷却される。こうして反強磁性層３７および記録磁性層４１は形成される。
【００３８】
その後、記録磁性層４１の表面には保護膜３５や潤滑膜３６が形成される。保護膜３５の膜厚は例えば５ｎｍ程度に設定されればよい。潤滑膜３６の膜厚は例えば１ｎｍ程度に設定されればよい。保護膜３５の形成には例えばスパッタリング法が用いられればよい。潤滑膜３６は例えばディップ法に基づき塗布されればよい。
【００３９】
次に、第１合金ナノ粒子の製造方法を詳述する。第１合金ナノ粒子の形成にあたって金属塩が用意される。金属塩には、例えばアセチルアセトナト塩、塩化物、臭化物およびヨウ化物の少なくともいずれかが用いられればよい。ＦｅＰｔ３ナノ粒子を形成する場合、金属塩は、例えばビスアセチルアセトナト白金、ビスベンゾニトリル白金（ＩＩ）塩化物、臭化白金（ＩＩ）、塩化白金（ＩＩ）およびヨウ化白金（ＩＩ）のいずれかが用いられればよい。
【００４０】
同様に、有機金属錯体が用意される。有機金属錯体には例えば有機鉄錯体が用いられればよい。ＦｅＰｔ３ナノ粒子を形成する場合、有機金属錯体には、例えば、Ｆｅ（ＣＯ）５やＦｅ２（ＣＯ）９、Ｆｅ３（ＣＯ）１２といった有機鉄錯体のいずれかが用いられればよい。
【００４１】
同様に、有機溶媒が用意される。有機溶媒には、例えば炭化水素、アルコール、エーテルおよびエステルのいずれかから選択され、炭素数２〜２０の有機化合物が含まれればよい。同様に、還元剤が用意される。還元剤には例えば1,2-ヘキサデカンジオールが用いられることができる。
【００４２】
同様に、有機安定剤が用意される。有機安定剤には、例えばカルボン酸、スルホン酸、スルフィン酸、ホスホン酸およびアミンのいずれかから選択され、炭素数６〜２２の有機化合物が含まれればよい。ここでは、有機安定剤には例えばオレイン酸およびオレイルアミンが用いられる。
【００４３】
例えば窒素ガスやアルゴンガスといった不活性ガス雰囲気下でフラスコは用意される。有機溶媒中に、第１分子数の有機安定剤、金属塩および還元剤を含む溶液が生成される。続いて、溶液に、第１分子数の２分の１よりも少ない第２分子数の有機金属錯体が添加される。なお、有機安定剤にオレイン酸およびオレイルアミンが用いられる場合、第１分子数のオレイン酸、第１分子数のオレイルアミンおよび第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を含む溶液が生成されればよい。
【００４４】
こうしてフラスコ内で生成される溶液は所定の反応温度下で撹拌される。反応温度は例えば２２０℃〜２６０℃の範囲で設定されればよい。その結果、溶液内では還元剤に基づき金属塩および有機金属錯体から金属が還元される。こうして第１合金ナノ粒子は形成される。第１合金ナノ粒子は有機安定剤に包まれる。
【００４５】
その後、フラスコ内の溶液は室温まで冷却される。フラスコ内にはエタノールといった溶液が加えられる。遠心分離に基づき第１合金ナノ粒子および有機安定剤の沈殿物が取り出される。取り出された第１合金ナノ粒子および有機安定剤はヘキサンといった有機溶液に投入される。こうして、反強磁性材料から構成され、有機溶液中に分散するナノ粒子は得られる。
【００４６】
本発明者は前述の製造方法に基づきナノ粒子を製造した。例えばアルゴンガス雰囲気下でフラスコは用意された。フラスコ内には、１９７ｍｇ（０．５ｍＭ相当）のビスアセチルアセトナト白金および３９０ｍｇの1,2-ヘキサデカンジオールが配置された。フラスコには２０ｍＬ（ミリリットル）のジオクチルエーテルが加えられた。フラスコには０．６４ｍＬ（２．０ｍＭ相当）のオレイン酸および０．６８ｍＬ（２．０ｍＭ相当）のオレイルアミンが加えられた。続いてフラスコには０．１３ｍＬ（１．０ｍＭ相当）の鉄カルボニルＦｅ（ＣＯ）５が加えられた。こうしてフラスコ内で生成される溶液は３０分間にわたって２３０℃の温度下で撹拌された。
【００４７】
その後、フラスコ内の溶液は室温まで冷却された。フラスコ内には４０ｍＬのエタノールが加えられた。遠心分離に基づきナノ粒子および有機安定剤の沈殿物が取り出された。取り出されたナノ粒子および有機安定剤はヘキサンに添加された。こうして粒径５．５ｎｍのナノ粒子は形成された。
【００４８】
本発明者はＸ線回折に基づきナノ粒子を観察した。観察にあたって試料は作成された。ナノ粒子は基板の表面に塗布された。塗布にあたっていわゆるスピンコート法が用いられた。ナノ粒子の集合体にはアニール処理が施された。加熱炉内では１ｘ１０−６［Ｐａ］以下の真空環境が確立された。加熱炉内の温度は例えば３０分間にわたって８００℃の温度が維持された。温度は室温から８００℃まで１０分間で上昇した。その後、基板は室温まで冷却された。
【００４９】
図３に示されるように、所定の結晶面でピークが確認された。こうして確認されたピークの位置［ｄｅｇ］はＦｅＰｔ３のＪＣＰＤＳ値に照らし合わせられた。その結果、図４に示されるように、試料に係るナノ粒子はＦｅＰｔ３で構成されることが確認された。
【００５０】
次に、本発明者は、有機安定剤の使用量とナノ粒子の合金種との関係を検証した。検証にあたって複数の具体例が用意された。ナノ粒子の製造にあたって、前述と同様に、金属塩には１９７ｍｇ（０．５ｍＭ相当）のビスアセチルアセトナト白金が用いられた。有機金属錯体には０．１３ｍＬ（１．０ｍＭ相当）の鉄カルボニルＦｅ（ＣＯ）５が用いられた。還元剤には３９０ｍｇの1,2-ヘキサデカンジオールが用いられた。有機溶媒には２０ｍＬのジオクチルエーテルが用いられた。有機安定剤にはオレイン酸およびオレイルアミンが用いられた。この検証では、本発明者は有機安定剤の使用量を変化させた。
【００５１】
その結果、図６に示されるように、０．３２ｍＬ（１．０ｍＭ相当）のオレイン酸および０．３４ｍＬ（１．０ｍＭ相当）のオレイルアミンが使用されると、ＦｅＰｔナノ粒子が形成されることが確認された。その一方で、０．６４ｍＬ（２．０ｍＭ相当）のオレイン酸および０．６８ｍＬ（２．０ｍＭ相当）のオレイルアミンが使用されると、ＦｅＰｔ３ナノ粒子が生成されることが確認された。しかも、有機安定剤の使用量が増加すると、ナノ粒子の平均粒径は増大することが確認された。同様に、有機安定剤の使用量が増加すると、粒径分散σ／Ｄ［％］は縮小することが確認された。
【００５２】
図６は、本発明の第２実施形態に係る磁気ディスク１３ａの断面構造を詳細に示す。この磁気ディスク１３ａでは、多層構造体３２ａは、反強磁性ナノ粒子３８の集合体から構成される反強磁性層３７と、反強磁性層３７の表面に形成される記録磁性層５１とを備える。記録磁性層５１は、反強磁性ナノ粒子３８に基づき成長する結晶粒で構成される。記録磁性層５１に磁気情報は記録される。記録磁性層６１は、例えばＣｏやＮｉ、Ｆｅのいずれかを少なくとも含む合金から構成されればよい。その他、前述の第１実施形態の構成や構造と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
【００５３】
こういった磁気ディスク１３ａでは、記録磁性層５１は反強磁性ナノ粒子３８に基づき成長する結晶粒で構成されることから、記録磁性層５１では結晶粒の大きさや分布は確実に制御されることができる。磁気ディスク１３ａでは磁気情報の記録密度はこれまで以上に高められることができる。
【００５４】
しかも、記録磁性層５１は反強磁性層３７の表面に受け止められることから、記録磁性層５１の個々の結晶粒では磁化の向きは十分に保持されることができる。磁気ディスク１３ａに熱エネルギが加えられたとしても、記録磁性層５１に記録された磁気情報の劣化は阻止されることができる。
【００５５】
次に磁気ディスク１３ａの製造方法を簡単に説明する。まず、ディスク形の基板３１が用意される。基板３１の表面にはＴｉ膜の密着層３９が形成される。密着層３９の形成にあたって例えばスパッタリング法は用いられる。密着層３９の表面にはいわゆるスピンコート法に基づき第１合金ナノ粒子が塗布される。塗布にあたって例えばスピンコート法が用いられればよい。第１合金ナノ粒子の塗布後、基板３１はスパッタリング装置に装着される。例えばＣｏＣｒＰｔターゲットに基づきスパッタリングが実施される。反強磁性ナノ粒子３８の集合体の表面には記録磁性層５１が形成される。記録磁性層５１の結晶粒は反強磁性ナノ粒子３８からエピタキシャル成長に基づき成長する。その後、第１合金ナノ粒子および記録磁性層５１にはアニール処理が施される。こうして反強磁性ナノ粒子３８の集合体から構成される反強磁性層３７および記録磁性層５１は形成される。
【００５６】
（付記１） 反強磁性を示すことを特徴とする反強磁性微小粒子。
【００５７】
（付記２） 付記１に記載の反強磁性微小粒子において、金属元素に基づき構成されることを特徴とする反強磁性微小粒子。
【００５８】
（付記３） 付記２に記載の反強磁性微小粒子において、ＦｅＰｔ３から構成されることを特徴とする反強磁性微小粒子。
【００５９】
（付記４） 付記３に記載の反強磁性微小粒子において、粒径は１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で設定されることを特徴とする反強磁性微小粒子。
【００６０】
（付記５） 反強磁性微小粒子の集合体と、集合体の表面に形成される記録磁性層とを備えることを特徴とする磁気記録媒体。
【００６１】
（付記６） 付記５に記載の磁気記録媒体において、前記記録磁性層は磁性微小粒子の集合体から構成されることを特徴とする磁気記録媒体。
【００６２】
（付記７） 付記５に記載の磁気記録媒体において、前記記録磁性層は反強磁性微小粒子に基づき成長する結晶粒で構成されることを特徴とする磁気記録媒体。
【００６３】
（付記８） 付記６または７に記載の磁気記録媒体において、前記反強磁性微小粒子は金属元素に基づき構成されることを特徴とする磁気記録媒体。
【００６４】
（付記９） 付記８に記載の磁気記録媒体において、前記反強磁性微小粒子はＦｅＰｔ３から構成されることを特徴とする磁気記録媒体。
【００６５】
（付記１０） 付記９に記載の磁気記録媒体において、前記反強磁性微小粒子の粒径は１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で設定されることを特徴とする磁気記録媒体。
【００６６】
（付記１１） 反強磁性材料から構成され、有機安定剤に包まれつつ溶媒中に分散することを特徴とする微小粒子。
【００６７】
（付記１２） 付記１１に記載の微小粒子において、前記反強磁性材料はＦｅＰｔ３であることを特徴とする微小粒子。
【００６８】
（付記１３） 有機溶媒中に、第１分子数の有機安定剤、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数の２分の１よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えことを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００６９】
（付記１４） 付記１３に記載の微小粒子の製造方法において、前記有機安定剤には、カルボン酸、スルホン酸、スルフィン酸、ホスホン酸およびアミンのいずれかから選択され、炭素数６〜２２の有機化合物が含まれることを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７０】
（付記１５） 有機溶媒中に、第１分子数のオレイン酸、オレイルアミン、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えることを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７１】
（付記１６） 有機溶媒中に、オレイン酸、第１分子数のオレイルアミン、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えることを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７２】
（付記１７） 有機溶媒中に、第１分子数のオレイン酸、第１分子数のオレイルアミン、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えることを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７３】
（付記１８） 付記１３〜１７のいずれかに記載の微小粒子の製造方法において、前記有機金属錯体は有機鉄錯体であることを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７４】
（付記１９） 付記１３〜１８のいずれかに記載の微小粒子の製造方法において、前記金属塩は、白金を含むアセチルアセトナト塩、白金を含む塩化物、白金を含む臭化物および白金を含むヨウ化物の少なくともいずれかを含むことを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７５】
（付記２０） 付記１３〜１９のいずれかに記載の微小粒子の製造方法において、前記有機溶媒には、炭化水素、アルコール、エーテルおよびエステルのいずれかから選択され、炭素数２〜２０の有機化合物が含まれることを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７６】
（付記２１） 第１微小粒子の集合体で構成される第１層と、第１層の表面に形成され、第２微小粒子の集合体で構成される第２層とを備えることを特徴とする多層構造体。
【００７７】
（付記２２） 付記２１に記載の多層構造体において、前記第２微小粒子は磁性を有することを特徴とする多層構造体。
【００７８】
（付記２３） 付記２２に記載の多層構造体において、前記第１微小粒子は反強磁性を有することを特徴とする多層構造体。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、反強磁性微小粒子およびその製造方法は提供されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 磁気記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造を概略的に示す平面図である。
【図２】 本発明の第１実施形態に係る磁気ディスクの構造を詳細に示す拡大垂直断面図である。
【図３】 Ｘ線回折に基づく検証結果を示すグラフである。
【図４】 Ｘ線回折のピーク測定値とＪＣＰＤＳ値との比較を示す表である。
【図５】 有機安定剤の使用量とナノ粒子の組成との関係を示す表である。
【図６】 本発明の第２実施形態に係る磁気ディスクの構造を詳細に示す拡大垂直断面図である。
【符号の説明】
１３ 磁気記録媒体としての磁気ディスク、３２ 多結晶構造体、３７ 反強磁性層（第１層）、３８ 反強磁性ナノ粒子（反強磁性微小粒子）、４１ 記録磁性層（第２層）、４２ 磁性ナノ粒子（磁性微小粒子）。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばハードディスク（ＨＤ）といった磁気記録媒体に使用されることができる微小粒子およびその製造方法に関する。特に、本発明は粒径１ｎｍ〜１００ｎｍ程度の微小粒子すなわちナノ粒子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるナノ粒子の製造方法は例えば以下の非特許文献１に開示される。この非特許文献１では、ナノ粒子の製造にあたってアセチルアセトナト白金および鉄カルボニルは利用される。両者の分子数比に基づき所望の成分比の鉄白金ナノ粒子は製造される。
【０００３】
【非特許文献１】
Ｓｕｎ ｅｔ ａｌ．，「Ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅ ＦｅＰｔ Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ＦｅＰｔ Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ Ｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｓ」，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０００年３月；Ｖｏｌ ２８７； ｐ．１９８９−１９９２
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の製造方法では、Ｆｅ４８Ｐｔ５２、Ｆｅ５２Ｐｔ４８、Ｆｅ７０Ｐｔ３０といったナノ粒子を製造することはできるものの、ＦｅＰｔ３といった反強磁性ナノ粒子を製造することはできない。反強磁性ナノ粒子の提供が望まれる。
【０００５】
特に、ハードディスクといった磁気記録媒体の分野では記録磁性層に磁性ナノ粒子の利用が模索される。基板の表面に磁性ナノ粒子が単純に塗布されても、磁性ナノ粒子の集合体の表面は十分に平坦化されることはできない。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、反強磁性微小粒子およびその製造方法を提供することを目的とする。本発明は、微小粒子の集合体の表面を十分に平坦化することができる多層構造体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１発明によれば、反強磁性微小粒子の集合体と、集合体の表面に形成される記録磁性層とを備える磁気記録媒体が提供される。
【０００８】
こうした磁気記録媒体によれば、記録磁性層は反強磁性層の表面に受け止められることから、記録磁性層では磁化の向きは十分に保持されることができる。磁気記録媒体に熱エネルギが加えられたとしても、記録磁性層に記録された磁気情報の劣化は阻止されることができる。
【０００９】
記録磁性層は例えば磁性微小粒子の集合体から構成されればよい。こうした磁気記録媒体では、磁性微小粒子の集合体は反強磁性微小粒子の集合体の表面に受け止められる。反強磁性微小粒子や磁性微小粒子は規則的に配置されることから、磁性微小粒子の集合体の表面では平坦化面が確立されることができる。
【００１０】
その一方で、記録磁性層は例えば反強磁性微小粒子に基づき成長する結晶粒で構成されてもよい。こうした磁気記録媒体によれば、記録磁性層は反強磁性微小粒子に基づき成長する結晶粒で構成されることから、記録磁性層の結晶粒の大きさや分布は確実に制御されることができる。磁気記録媒体では記録密度はこれまで以上に高められることができる。
【００１１】
以上のような磁気記録媒体では、反強磁性微小粒子は金属元素に基づき構成されればよい。こういった反強磁性微小粒子にはＦｅＰｔ３が用いられればよい。反強磁性微小粒子の粒径は１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で設定されればよい。
【００１２】
第２発明によれば、反強磁性材料から構成され、有機安定剤に包まれつつ溶媒中に分散することを特徴とする微小粒子が提供される。反強磁性材料には例えばＦｅＰｔ３が用いられればよい。こうした微小粒子に基づき反強磁性微小粒子は製造されることができる。
【００１３】
以上のような微小粒子の製造にあたって、有機溶媒中に、第１分子数の有機安定剤、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数の２分の１よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備える微小粒子の製造方法が提供されればよい。
【００１４】
こういった微小粒子の製造方法によれば、反強磁性材料から構成され、有機安定剤に包まれつつ溶媒中に分散する微小粒子が製造されることができる。このとき、有機安定剤には、カルボン酸、スルホン酸、スルフィン酸、ホスホン酸およびアミンのいずれかから選択され、炭素数６〜２２の有機化合物が含まれればよい。
【００１５】
微小粒子の製造にあたって、有機溶媒中に、第１分子数のオレイン酸、オレイルアミン、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えることを特徴とする微小粒子の製造方法が提供されてもよい。
【００１６】
同様に、有機溶媒中に、オレイン酸、第１分子数のオレイルアミン、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えることを特徴とする微小粒子の製造方法が提供されてもよい。
【００１７】
同様に、有機溶媒中に、第１分子数のオレイン酸、第１分子数のオレイルアミン、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えることを特徴とする微小粒子の製造方法が提供されてもよい。
【００１８】
以上のような微小粒子の製造方法では、有機金属錯体には有機鉄錯体が用いられればよい。同様に、金属塩には、白金を含むアセチルアセトナト塩、白金を含む塩化物、白金を含む臭化物および白金を含むヨウ化物の少なくともいずれかが含まれればよい。有機溶媒には、炭化水素、アルコール、エーテルおよびエステルのいずれかから選択され、炭素数２〜２０の有機化合物が含まれればよい。
【００１９】
第３発明によれば、第１微小粒子の集合体で構成される第１層と、第１層の表面に形成され、第２微小粒子の集合体で構成される第２層とを備えることを特徴とする多層構造体が提供される。
【００２０】
こういった多層構造体では、第２微小粒子の集合体は第１微小粒子の集合体の表面に受け止められる。第１および第２微小粒子は規則的に配置されることから、第２微小粒子の集合体の表面では平坦化面が確立されることができる。こうした多層構造体では第２微小粒子では磁性が確立されればよく、第１微小粒子では反強磁性が確立されればよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００２２】
図１は磁気記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は、例えば平たい直方体の収容空間を区画する箱形の筐体本体１２を備える。収容空間には、磁気記録媒体としての１枚以上の磁気ディスク１３が収容される。磁気ディスク１３はスピンドルモータ１４の回転軸に装着される。スピンドルモータ１４は例えば７２００ｒｐｍや１００００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１３を回転させることができる。筐体本体１２には、筐体本体１２との間で収容空間を密閉する蓋体すなわちカバー（図示されず）が結合される。
【００２３】
収容空間では、垂直方向に延びる支軸１５にヘッドアクチュエータ１６が装着される。ヘッドアクチュエータ１６は、支軸１５から水平方向に延びる剛体のアクチュエータアーム１７と、このアクチュエータアーム１７の先端に取り付けられてアクチュエータアーム１７から前方に延びる弾性サスペンション１８とを備える。周知の通り、弾性サスペンション１８の先端では、いわゆるジンバルばね（図示されず）の働きで浮上ヘッドスライダ１９は片持ち支持される。浮上ヘッドスライダ１９には、磁気ディスク１３の表面に向かって弾性サスペンション１８から押し付け力が作用する。磁気ディスク１３が回転すると、磁気ディスク１３の表面で生成される気流の働きで浮上ヘッドスライダ１９には浮力が作用する。弾性サスペンション１８の押し付け力と浮力とのバランスで磁気ディスク１３の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ１９は浮上し続けることができる。
【００２４】
浮上ヘッドスライダ１９には、周知の通りに、磁気ヘッドすなわち電磁変換素子（図示されず）が搭載される。この電磁変換素子は、例えば、スピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化を利用して磁気ディスク１３から情報を読み出す巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子といった読み出し素子と、薄膜コイルパターンで生成される磁界を利用して磁気ディスク１３に情報を書き込む単磁極ヘッドや誘導書き込みヘッドといった書き込み素子とで構成されればよい。
【００２５】
浮上ヘッドスライダ１９の浮上中に、ヘッドアクチュエータ１６が支軸１５回りで回転すると、浮上ヘッドスライダ１９は半径方向に磁気ディスク１３の表面を横切ることができる。こうした移動に基づき浮上ヘッドスライダ１９上の電磁変換素子は磁気ディスク１３上の所望の記録トラックに位置決めされる。ヘッドアクチュエータ１６の回転は例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）といった駆動源２１の働きを通じて実現されればよい。周知の通り、複数枚の磁気ディスク１３が筐体本体１２内に組み込まれる場合には、隣接する磁気ディスク１３同士の間で２本のアクチュエータアーム１７すなわち２つの浮上ヘッドスライダ１９が配置される。
【００２６】
図２は本発明の第１実施形態に係る磁気ディスク１３の断面構造を詳細に示す。この磁気ディスク１３は面内磁気記録媒体として構成される。磁気ディスク１３は、支持体としての基板３１と、この基板３１の表裏面に広がる多層構造体３２とを備える。基板３１は、例えば、ディスク形のＳｉ本体３３と、Ｓｉ本体３３の表裏面に広がる非晶質のＳｉＯ２膜３４とで構成されればよい。ただし、基板３１にはガラス基板やアルミニウム基板、セラミック基板が用いられてもよい。多層構造体３２に磁気情報は記録される。多層構造体３２の表面は、例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜といった保護膜３５や、例えばパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）膜といった潤滑膜３６で被覆される。
【００２７】
多層構造体３２は、基板３１の表面に形成される第１層すなわち反強磁性層３７を備える。反強磁性層３７は、反強磁性微小粒子すなわち反強磁性ナノ粒子３８の集合体から構成される。反強磁性ナノ粒子３８の集合体は基板３１の表面に途切れなく広がる連続層を形成する。反強磁性ナノ粒子３８の表面は炭素原子（図示されず）に包まれる。反強磁性ナノ粒子３８は金属元素に基づき構成されればよい。金属元素には例えばＦｅＰｔ３が用いられればよい。こういった反強磁性ナノ粒子は結晶粒から構成される。反強磁性ナノ粒子３８の粒径は例えば２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲で設定されればよい。反強磁性ナノ粒子３８の平均粒径Ｄに対する粒径の標準偏差σの比率σ／Ｄは３０％以下に設定されればよい。
【００２８】
なお、図２から明らかなように、基板３１と反強磁性層３７との間には密着層３９が挟み込まれてもよい。こういった密着層３９には例えばＴｉ膜が用いられることができる。密着層３９の働きによれば、基板３１および反強磁性層３７の間で密着力は高められることができる。
【００２９】
多層構造体３２は、反強磁性層３７の表面に広がる第２層すなわち記録磁性層４１を備える。記録磁性層４１は磁性微小粒子すなわち磁性ナノ粒子４２の集合体から構成される。磁性ナノ粒子４２の集合体は反強磁性層３７の表面に途切れなく広がる連続層を形成する。磁性ナノ粒子４２の表面は炭素原子（図示されず）に包まれる。磁性ナノ粒子４２は金属元素に基づき構成されればよい。金属元素には例えばＦｅおよびＰｔを含む合金が用いられればよい。ここでは、例えばＦｅＰｔ合金が用いられればよい。こういった磁性ナノ粒子４２は結晶粒から構成される。磁性ナノ粒子４２の粒径は例えば２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲で設定されればよい。磁性ナノ粒子４２の平均粒径Ｄに対する粒径の標準偏差σの比率σ／Ｄは１０％以下に設定されればよい。
【００３０】
以上のような磁気ディスク１３によれば、記録磁性層４１は反強磁性層３７の表面に受け止められることから、記録磁性層４１の個々の磁性ナノ粒子４２では磁化の向きは十分に保持されることができる。磁気ディスク１３に熱エネルギが加えられたとしても、記録磁性層４１に記録された磁気情報の劣化は阻止されることができる。
【００３１】
しかも、磁性ナノ粒子４２の集合体は反強磁性ナノ粒子３８の集合体の表面に受け止められる。反強磁性ナノ粒子３８や磁性ナノ粒子４２は規則的に配置されることから、磁性ナノ粒子４２の集合体の表面では確実に平坦化面が確立されることができる。磁気ディスク１３および浮上ヘッドスライダ１９の衝突は極力阻止されることができる。
【００３２】
次に磁気ディスク１３の製造方法を詳述する。まず、ディスク形の基板３１が用意される。基板３１の表面にはＴｉ膜の密着層３９が形成される。密着層３９の形成にあたって例えばスパッタリング法や真空蒸着法は用いられる。密着層３９の膜厚は例えば３ｎｍ程度に設定されればよい。
【００３３】
続いて、密着層３９の表面には反強磁性層３７すなわち反強磁性ナノ粒子３８の集合体は形成される。集合体の形成にあたって、有機溶媒中に第１合金ナノ粒子を含む液体は用意される。第１合金ナノ粒子は所定の有機安定剤すなわち安定化配位子に包まれつつ有機溶媒中に分散する。第１合金ナノ粒子は例えばＦｅＰｔ３（Ｆｅ２５Ｐｔ７５）といった反強磁性材料から構成される。第１合金ナノ粒子の粒径は例えば５．５ｎｍ程度に設定される。第１合金ナノ粒子の形成方法の詳細は後述される。
【００３４】
第１合金ナノ粒子を含む液体は密着層３９の表面に塗布される。塗布にあたっていわゆるスピンコート法が用いられる。このスピンコート法では回転中の基板３１の表面に液体が滴下される。滴下された第１合金ナノ粒子は基板３１の表面に満遍なく均一に行き渡る。有機溶媒が乾燥すると、第１合金ナノ粒子および有機安定剤は密着層３９の表面に残存する。
【００３５】
続いて、第１合金ナノ粒子の集合体の表面には記録磁性層４１すなわち磁性ナノ粒子４２の集合体が形成される。集合体の形成にあたって、有機溶媒中に第２合金ナノ粒子を含む液体は用意される。第２合金ナノ粒子は所定の有機安定剤すなわち安定化配位子に包まれつつ有機溶媒中に分散する。第２合金ナノ粒子は例えばＦｅＰｔといった磁性材料から構成される。第２合金ナノ粒子の粒径は例えば２ｎｍ〜１０ｎｍ程度に設定される。第２合金ナノ粒子の形成にあたって周知のスーパーハイドライド法やポリオール法が用いられればよい。
【００３６】
第２合金ナノ粒子を含む液体は第１合金ナノ粒子の集合体の表面に塗布される。塗布にあたって前述と同様に例えばスピンコート法が用いられればよい。有機溶媒が乾燥すると、第２合金ナノ粒子および有機安定剤は第１合金ナノ粒子の集合体の表面に残存する。このとき、第１および第２合金ナノ粒子は規則的に配置されることから、第２合金ナノ粒子の集合体の表面には平坦化面が確立されることができる。
【００３７】
続いて、真空環境下で第１および第２合金ナノ粒子にアニール処理が施される。アニール処理にあたって基板３１は加熱炉内に設置される。加熱にあたって例えば赤外線ヒータが用いられればよい。加熱炉内では１ｘ１０−６［Ｐａ］以下の真空環境が確立される。加熱炉内では例えば３０分間にわたって８００℃の温度が維持されればよい。加熱に基づき個々の第１および第２合金ナノ粒子は結晶化する。第１合金ナノ粒子では反強磁性は発現する。その一方で、第２合金ナノ粒子では磁性は発現する。その後、基板３１は室温まで冷却される。こうして反強磁性層３７および記録磁性層４１は形成される。
【００３８】
その後、記録磁性層４１の表面には保護膜３５や潤滑膜３６が形成される。保護膜３５の膜厚は例えば５ｎｍ程度に設定されればよい。潤滑膜３６の膜厚は例えば１ｎｍ程度に設定されればよい。保護膜３５の形成には例えばスパッタリング法が用いられればよい。潤滑膜３６は例えばディップ法に基づき塗布されればよい。
【００３９】
次に、第１合金ナノ粒子の製造方法を詳述する。第１合金ナノ粒子の形成にあたって金属塩が用意される。金属塩には、例えばアセチルアセトナト塩、塩化物、臭化物およびヨウ化物の少なくともいずれかが用いられればよい。ＦｅＰｔ３ナノ粒子を形成する場合、金属塩は、例えばビスアセチルアセトナト白金、ビスベンゾニトリル白金（ＩＩ）塩化物、臭化白金（ＩＩ）、塩化白金（ＩＩ）およびヨウ化白金（ＩＩ）のいずれかが用いられればよい。
【００４０】
同様に、有機金属錯体が用意される。有機金属錯体には例えば有機鉄錯体が用いられればよい。ＦｅＰｔ３ナノ粒子を形成する場合、有機金属錯体には、例えば、Ｆｅ（ＣＯ）５やＦｅ２（ＣＯ）９、Ｆｅ３（ＣＯ）１２といった有機鉄錯体のいずれかが用いられればよい。
【００４１】
同様に、有機溶媒が用意される。有機溶媒には、例えば炭化水素、アルコール、エーテルおよびエステルのいずれかから選択され、炭素数２〜２０の有機化合物が含まれればよい。同様に、還元剤が用意される。還元剤には例えば1,2-ヘキサデカンジオールが用いられることができる。
【００４２】
同様に、有機安定剤が用意される。有機安定剤には、例えばカルボン酸、スルホン酸、スルフィン酸、ホスホン酸およびアミンのいずれかから選択され、炭素数６〜２２の有機化合物が含まれればよい。ここでは、有機安定剤には例えばオレイン酸およびオレイルアミンが用いられる。
【００４３】
例えば窒素ガスやアルゴンガスといった不活性ガス雰囲気下でフラスコは用意される。有機溶媒中に、第１分子数の有機安定剤、金属塩および還元剤を含む溶液が生成される。続いて、溶液に、第１分子数の２分の１よりも少ない第２分子数の有機金属錯体が添加される。なお、有機安定剤にオレイン酸およびオレイルアミンが用いられる場合、第１分子数のオレイン酸、第１分子数のオレイルアミンおよび第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を含む溶液が生成されればよい。
【００４４】
こうしてフラスコ内で生成される溶液は所定の反応温度下で撹拌される。反応温度は例えば２２０℃〜２６０℃の範囲で設定されればよい。その結果、溶液内では還元剤に基づき金属塩および有機金属錯体から金属が還元される。こうして第１合金ナノ粒子は形成される。第１合金ナノ粒子は有機安定剤に包まれる。
【００４５】
その後、フラスコ内の溶液は室温まで冷却される。フラスコ内にはエタノールといった溶液が加えられる。遠心分離に基づき第１合金ナノ粒子および有機安定剤の沈殿物が取り出される。取り出された第１合金ナノ粒子および有機安定剤はヘキサンといった有機溶液に投入される。こうして、反強磁性材料から構成され、有機溶液中に分散するナノ粒子は得られる。
【００４６】
本発明者は前述の製造方法に基づきナノ粒子を製造した。例えばアルゴンガス雰囲気下でフラスコは用意された。フラスコ内には、１９７ｍｇ（０．５ｍＭ相当）のビスアセチルアセトナト白金および３９０ｍｇの1,2-ヘキサデカンジオールが配置された。フラスコには２０ｍＬ（ミリリットル）のジオクチルエーテルが加えられた。フラスコには０．６４ｍＬ（２．０ｍＭ相当）のオレイン酸および０．６８ｍＬ（２．０ｍＭ相当）のオレイルアミンが加えられた。続いてフラスコには０．１３ｍＬ（１．０ｍＭ相当）の鉄カルボニルＦｅ（ＣＯ）５が加えられた。こうしてフラスコ内で生成される溶液は３０分間にわたって２３０℃の温度下で撹拌された。
【００４７】
その後、フラスコ内の溶液は室温まで冷却された。フラスコ内には４０ｍＬのエタノールが加えられた。遠心分離に基づきナノ粒子および有機安定剤の沈殿物が取り出された。取り出されたナノ粒子および有機安定剤はヘキサンに添加された。こうして粒径５．５ｎｍのナノ粒子は形成された。
【００４８】
本発明者はＸ線回折に基づきナノ粒子を観察した。観察にあたって試料は作成された。ナノ粒子は基板の表面に塗布された。塗布にあたっていわゆるスピンコート法が用いられた。ナノ粒子の集合体にはアニール処理が施された。加熱炉内では１ｘ１０−６［Ｐａ］以下の真空環境が確立された。加熱炉内の温度は例えば３０分間にわたって８００℃の温度が維持された。温度は室温から８００℃まで１０分間で上昇した。その後、基板は室温まで冷却された。
【００４９】
図３に示されるように、所定の結晶面でピークが確認された。こうして確認されたピークの位置［ｄｅｇ］はＦｅＰｔ３のＪＣＰＤＳ値に照らし合わせられた。その結果、図４に示されるように、試料に係るナノ粒子はＦｅＰｔ３で構成されることが確認された。
【００５０】
次に、本発明者は、有機安定剤の使用量とナノ粒子の合金種との関係を検証した。検証にあたって複数の具体例が用意された。ナノ粒子の製造にあたって、前述と同様に、金属塩には１９７ｍｇ（０．５ｍＭ相当）のビスアセチルアセトナト白金が用いられた。有機金属錯体には０．１３ｍＬ（１．０ｍＭ相当）の鉄カルボニルＦｅ（ＣＯ）５が用いられた。還元剤には３９０ｍｇの1,2-ヘキサデカンジオールが用いられた。有機溶媒には２０ｍＬのジオクチルエーテルが用いられた。有機安定剤にはオレイン酸およびオレイルアミンが用いられた。この検証では、本発明者は有機安定剤の使用量を変化させた。
【００５１】
その結果、図６に示されるように、０．３２ｍＬ（１．０ｍＭ相当）のオレイン酸および０．３４ｍＬ（１．０ｍＭ相当）のオレイルアミンが使用されると、ＦｅＰｔナノ粒子が形成されることが確認された。その一方で、０．６４ｍＬ（２．０ｍＭ相当）のオレイン酸および０．６８ｍＬ（２．０ｍＭ相当）のオレイルアミンが使用されると、ＦｅＰｔ３ナノ粒子が生成されることが確認された。しかも、有機安定剤の使用量が増加すると、ナノ粒子の平均粒径は増大することが確認された。同様に、有機安定剤の使用量が増加すると、粒径分散σ／Ｄ［％］は縮小することが確認された。
【００５２】
図６は、本発明の第２実施形態に係る磁気ディスク１３ａの断面構造を詳細に示す。この磁気ディスク１３ａでは、多層構造体３２ａは、反強磁性ナノ粒子３８の集合体から構成される反強磁性層３７と、反強磁性層３７の表面に形成される記録磁性層５１とを備える。記録磁性層５１は、反強磁性ナノ粒子３８に基づき成長する結晶粒で構成される。記録磁性層５１に磁気情報は記録される。記録磁性層６１は、例えばＣｏやＮｉ、Ｆｅのいずれかを少なくとも含む合金から構成されればよい。その他、前述の第１実施形態の構成や構造と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
【００５３】
こういった磁気ディスク１３ａでは、記録磁性層５１は反強磁性ナノ粒子３８に基づき成長する結晶粒で構成されることから、記録磁性層５１では結晶粒の大きさや分布は確実に制御されることができる。磁気ディスク１３ａでは磁気情報の記録密度はこれまで以上に高められることができる。
【００５４】
しかも、記録磁性層５１は反強磁性層３７の表面に受け止められることから、記録磁性層５１の個々の結晶粒では磁化の向きは十分に保持されることができる。磁気ディスク１３ａに熱エネルギが加えられたとしても、記録磁性層５１に記録された磁気情報の劣化は阻止されることができる。
【００５５】
次に磁気ディスク１３ａの製造方法を簡単に説明する。まず、ディスク形の基板３１が用意される。基板３１の表面にはＴｉ膜の密着層３９が形成される。密着層３９の形成にあたって例えばスパッタリング法は用いられる。密着層３９の表面にはいわゆるスピンコート法に基づき第１合金ナノ粒子が塗布される。塗布にあたって例えばスピンコート法が用いられればよい。第１合金ナノ粒子の塗布後、基板３１はスパッタリング装置に装着される。例えばＣｏＣｒＰｔターゲットに基づきスパッタリングが実施される。反強磁性ナノ粒子３８の集合体の表面には記録磁性層５１が形成される。記録磁性層５１の結晶粒は反強磁性ナノ粒子３８からエピタキシャル成長に基づき成長する。その後、第１合金ナノ粒子および記録磁性層５１にはアニール処理が施される。こうして反強磁性ナノ粒子３８の集合体から構成される反強磁性層３７および記録磁性層５１は形成される。
【００５６】
（付記１） 反強磁性を示すことを特徴とする反強磁性微小粒子。
【００５７】
（付記２） 付記１に記載の反強磁性微小粒子において、金属元素に基づき構成されることを特徴とする反強磁性微小粒子。
【００５８】
（付記３） 付記２に記載の反強磁性微小粒子において、ＦｅＰｔ３から構成されることを特徴とする反強磁性微小粒子。
【００５９】
（付記４） 付記３に記載の反強磁性微小粒子において、粒径は１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で設定されることを特徴とする反強磁性微小粒子。
【００６０】
（付記５） 反強磁性微小粒子の集合体と、集合体の表面に形成される記録磁性層とを備えることを特徴とする磁気記録媒体。
【００６１】
（付記６） 付記５に記載の磁気記録媒体において、前記記録磁性層は磁性微小粒子の集合体から構成されることを特徴とする磁気記録媒体。
【００６２】
（付記７） 付記５に記載の磁気記録媒体において、前記記録磁性層は反強磁性微小粒子に基づき成長する結晶粒で構成されることを特徴とする磁気記録媒体。
【００６３】
（付記８） 付記６または７に記載の磁気記録媒体において、前記反強磁性微小粒子は金属元素に基づき構成されることを特徴とする磁気記録媒体。
【００６４】
（付記９） 付記８に記載の磁気記録媒体において、前記反強磁性微小粒子はＦｅＰｔ３から構成されることを特徴とする磁気記録媒体。
【００６５】
（付記１０） 付記９に記載の磁気記録媒体において、前記反強磁性微小粒子の粒径は１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で設定されることを特徴とする磁気記録媒体。
【００６６】
（付記１１） 反強磁性材料から構成され、有機安定剤に包まれつつ溶媒中に分散することを特徴とする微小粒子。
【００６７】
（付記１２） 付記１１に記載の微小粒子において、前記反強磁性材料はＦｅＰｔ３であることを特徴とする微小粒子。
【００６８】
（付記１３） 有機溶媒中に、第１分子数の有機安定剤、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数の２分の１よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えことを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００６９】
（付記１４） 付記１３に記載の微小粒子の製造方法において、前記有機安定剤には、カルボン酸、スルホン酸、スルフィン酸、ホスホン酸およびアミンのいずれかから選択され、炭素数６〜２２の有機化合物が含まれることを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７０】
（付記１５） 有機溶媒中に、第１分子数のオレイン酸、オレイルアミン、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えることを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７１】
（付記１６） 有機溶媒中に、オレイン酸、第１分子数のオレイルアミン、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えることを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７２】
（付記１７） 有機溶媒中に、第１分子数のオレイン酸、第１分子数のオレイルアミン、金属塩および還元剤を含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数よりも少ない第２分子数の有機金属錯体を添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程とを備えることを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７３】
（付記１８） 付記１３〜１７のいずれかに記載の微小粒子の製造方法において、前記有機金属錯体は有機鉄錯体であることを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７４】
（付記１９） 付記１３〜１８のいずれかに記載の微小粒子の製造方法において、前記金属塩は、白金を含むアセチルアセトナト塩、白金を含む塩化物、白金を含む臭化物および白金を含むヨウ化物の少なくともいずれかを含むことを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７５】
（付記２０） 付記１３〜１９のいずれかに記載の微小粒子の製造方法において、前記有機溶媒には、炭化水素、アルコール、エーテルおよびエステルのいずれかから選択され、炭素数２〜２０の有機化合物が含まれることを特徴とする微小粒子の製造方法。
【００７６】
（付記２１） 第１微小粒子の集合体で構成される第１層と、第１層の表面に形成され、第２微小粒子の集合体で構成される第２層とを備えることを特徴とする多層構造体。
【００７７】
（付記２２） 付記２１に記載の多層構造体において、前記第２微小粒子は磁性を有することを特徴とする多層構造体。
【００７８】
（付記２３） 付記２２に記載の多層構造体において、前記第１微小粒子は反強磁性を有することを特徴とする多層構造体。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、反強磁性微小粒子およびその製造方法は提供されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 磁気記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造を概略的に示す平面図である。
【図２】 本発明の第１実施形態に係る磁気ディスクの構造を詳細に示す拡大垂直断面図である。
【図３】 Ｘ線回折に基づく検証結果を示すグラフである。
【図４】 Ｘ線回折のピーク測定値とＪＣＰＤＳ値との比較を示す表である。
【図５】 有機安定剤の使用量とナノ粒子の組成との関係を示す表である。
【図６】 本発明の第２実施形態に係る磁気ディスクの構造を詳細に示す拡大垂直断面図である。
【符号の説明】
１３ 磁気記録媒体としての磁気ディスク、３２ 多結晶構造体、３７ 反強磁性層（第１層）、３８ 反強磁性ナノ粒子（反強磁性微小粒子）、４１ 記録磁性層（第２層）、４２ 磁性ナノ粒子（磁性微小粒子）。
Claims (4)
- 炭素原子に包まれる反強磁性ナノ粒子から構成される反強磁性層と、反強磁性層上に形成されて、磁性ナノ粒子から構成される記録磁性層とを備えることを特徴とする磁気記録媒体。
- 炭素原子に包まれる反強磁性ナノ粒子から構成される反強磁性層と、反強磁性層上に形成されて、反強磁性ナノ粒子に基づき成長する結晶粒で構成される記録磁性層とを備えることを特徴とする磁気記録媒体。
- 請求項１または２に記載の磁気記録媒体において、前記反強磁性ナノ粒子はＦｅＰｔ３を含み、前記反強磁性ナノ粒子の粒径は５．５ｎｍ〜１０．０ｎｍの範囲で設定されることを特徴とする磁気記録媒体。
- 有機溶媒中に、還元剤、第１分子数のビスアセチルアセトナト白金、第１分子数の４倍以上の第２分子数のオレイン酸および第２分子数のオレイルアミンを含む溶液を生成する工程と、溶液に、第１分子数の２倍の第３分子数の鉄カルボニルを添加する工程と、所定の反応温度下で溶液を撹拌する工程と、磁気記録媒体に溶液を塗布し、磁気記録媒体上に、ＦｅＰｔ３ナノ粒子を含む反強磁性層を形成する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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003081980A JP4050643B2 (ja) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | 反強磁性微小粒子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003081980A JP4050643B2 (ja) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | 反強磁性微小粒子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004285455A JP2004285455A (ja) | 2004-10-14 |
| JP4050643B2 true JP4050643B2 (ja) | 2008-02-20 |
Family
ID=33295382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003081980A Expired - Fee Related JP4050643B2 (ja) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | 反強磁性微小粒子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4050643B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101781289B1 (ko) | 2016-02-02 | 2017-09-25 | 재단법인대구경북과학기술원 | 강자성-반강자성 나노 자성체 및 그 제조 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007211288A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Nagoya Institute Of Technology | 金属磁性微粒子の製造方法及びその方法により製造された金属磁性微粒子 |
-
2003
- 2003-03-25 JP JP2003081980A patent/JP4050643B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101781289B1 (ko) | 2016-02-02 | 2017-09-25 | 재단법인대구경북과학기술원 | 강자성-반강자성 나노 자성체 및 그 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004285455A (ja) | 2004-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4213076B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
| US20050196606A1 (en) | Composite material, structure and polycrystalline structure film and method of making particles | |
| 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 | |
| JP2016042399A (ja) | 磁気記録媒体及びその製造方法 | |
| US20050196649A1 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| US20020048694A1 (en) | Layered polycrystalline structure and method of making the same | |
| JP4050643B2 (ja) | 反強磁性微小粒子およびその製造方法 | |
| US7179548B2 (en) | Polycrystalline structure film and method of making the same | |
| JP2001256631A (ja) | 磁気記録媒体およびその製造方法 | |
| JP3961887B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体の製造方法 | |
| JP4224061B2 (ja) | 多層構造膜およびその製造方法 | |
| US20090197123A1 (en) | Nano-Scaled Reactor for High Pressure and High Temperature Chemical Reactions and Chemical Ordering | |
| US7482069B2 (en) | Polycrystalline structure film having inclined lattice surfaces | |
| US20050158883A1 (en) | Multilayered structure film and method of making the same | |
| 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 | |
| JP4642834B2 (ja) | 多結晶構造膜およびその製造方法 | |
| JP4060859B2 (ja) | 多層構造膜およびその製造方法 | |
| JPWO2003085649A1 (ja) | 多結晶構造体およびその製造方法 | |
| JP4170083B2 (ja) | 多結晶構造膜および磁気記録媒体並びに磁気記憶装置 | |
| JP3961958B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
| JP2008262677A (ja) | 微小粒子の製造方法 | |
| KR100693855B1 (ko) | 다결정 구조막 및 그 제조 방법 | |
| JP2008084384A (ja) | 磁気記録媒体及びその製造方法、並びに磁気記録再生装置 | |
| JP2005085387A (ja) | 磁性ナノ粒子を用いた磁気記録媒体の製造方法 | |
| KR20050054955A (ko) | 다층 구조막 및 그 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050609 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061019 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061031 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061227 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070619 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070820 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071127 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071129 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4050643 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101207 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111207 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111207 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121207 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121207 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131207 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |