(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノチューブの先端部をホルダーから突出させるようにナノチューブの基端部をホルダーに固定し、前記ナノチューブの先端部の外周にナノコイルを巻装配置し、前記ナノコイルの少なくとも一端にナノチューブリード線の一端を接続し、このナノチューブリード線を介して前記ナノコイルに信号を入出力させることを特徴とするナノ磁気ヘッド。
【請求項２】
ナノチューブの先端部をホルダーから突出させるようにナノチューブの基端部をホルダーに固定し、前記ホルダーの外周にマイクロコイルを巻装配置し、前記マイクロコイルの少なくとも一端にナノチューブリード線の一端を接続し、このナノチューブリード線を介して前記マイクロコイルに信号を入出力させることを特徴とするナノ磁気ヘッド。
【請求項３】
ナノチューブの先端部をホルダーから突出させるようにナノチューブの基端部をホルダー上に配置し、前記基端部をカーボンコーティング膜又は融着によりホルダー表面に固定し、前記ナノチューブの先端部の外周にナノコイルを巻装配置し、このナノコイルの両端に信号を入出力させることを特徴とするナノ磁気ヘッド。
【請求項４】
ナノチューブの先端部をホルダーから突出させるようにナノチューブの基端部をホルダー上に配置し、前記基端部をカーボンコーティング膜又は融着によりホルダー表面に固定し、前記ホルダーの外周にマイクロコイルを巻装配置して、このマイクロコイルの両端に信号を入出力させることを特徴とするナノ磁気ヘッド。
【請求項５】
ナノチューブの先端部をホルダーから突出させるようにナノチューブの基端部をホルダーに固定し、このホルダーを支持する本体部の外周にマイクロコイルを巻装配置し、このマイクロコイルの両端に信号を入出力させることを特徴とするナノ磁気ヘッド。
【請求項６】
前記ホルダーはＡＦＭ用カンチレバーのピラミッド部である請求項１〜５のいずれかに記載のナノ磁気ヘッド。
【請求項７】
前記ホルダーはＡＦＭ用カンチレバーのピラミッド部であり、前記本体部はＡＦＭ用カンチレバーのカンチレバー部である請求項５記載のナノ磁気ヘッド。
【請求項８】
ナノチューブの中空部に強磁性金属原子を配列した請求項１〜７のいずれかに記載のナノ磁気ヘッド。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のナノ磁気ヘッドと、このナノ磁気ヘッドに信号を入出力する信号制御部から構成され、磁気記録媒体のナノ領域に磁気書き込みしたり、ナノ領域の磁気記録を読みとることができるナノ磁気ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気テープ、磁気カード、磁気ディスク、磁気ドラム、その他磁性物質からなる磁気記録媒体に対してナノ領域の精度で磁気信号を入出力できるナノチューブを利用したナノ磁気ヘッドに関し、またナノ磁気ヘッドに信号を入出力する信号制御部を設けたナノ磁気ヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、磁気ヘッドは磁極間隙部を有するコアとコアに巻装されたコイルから構成されており、この磁極間隙部を磁気記録媒体に接触するように配置して磁気記録装置が構成される。コイルに信号電流を流すとリング状のコアに磁束が生じ、この磁束の一部が磁極間隙部から磁気記録媒体に漏洩し、この漏洩磁束によって磁気記録媒体の磁性体分子に情報が磁気記録される。
【０００３】
逆に、磁気記録された磁気記録媒体を磁極間隙部に対し移動させると、電磁誘導によりコイルに信号電流が生起し、この信号電流を増幅して磁気情報を再生することができる。このように、磁気ヘッドは磁気記録媒体に情報を磁気記録したり、磁気記録媒体から磁気情報を再生するための装置である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
磁気記録媒体に記録される磁気情報の最小単位のサイズは、コアに形成されている磁極間隙部のサイズに直接依存する。従って、磁気記録密度を高めるためには、コア及びコアの磁極間隙部をより小さくする設計することが必要になるが、コアや磁極間隙部の形成を機械加工や他の物理加工に頼る限り、それら部材の微小化にはサイズ的限界が存在する。従って、磁気記録密度の高度化を図るためには、磁性物質の開発のみならず、コアの材料開発が急務である。
【０００５】
従って、本発明の目的は、磁気情報の最小単位の大きさを一気にナノサイズにまで極小化でき、磁気記録密度の大幅な向上を達成できるナノ磁気ヘッド及びこれを用いたナノ磁気ヘッド装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ナノチューブの先端部をホルダーから突出させるようにナノチューブの基端部をホルダーに固定し、ナノチューブの先端部の外周にナノコイルを巻装配置し、ナノコイルの両端に信号を入出力させることを特徴とするナノ磁気ヘッドである。
【０００７】
請求項２の発明は、ナノチューブの先端部をホルダーから突出させるようにナノチューブの基端部をホルダーに固定し、ホルダーの外周にマイクロコイルを巻装配置し、マイクロコイルの両端に信号を入出力させることを特徴とするナノ磁気ヘッドである。
【０００８】
請求項３の発明は、前記ホルダーはＡＦＭ用カンチレバーのピラミッド部である請求項１又は２記載のナノ磁気ヘッドである。
【０００９】
請求項４の発明は、ナノチューブの先端部をホルダーから突出させるようにナノチューブの基端部をホルダーに固定し、このホルダーを支持する本体部の外周にマイクロコイルを巻装配置し、マイクロコイルの両端に信号を入出力させることを特徴とするナノ磁気ヘッドである。
【００１０】
請求項５の発明は、前記ホルダーはＡＦＭ用カンチレバーのピラミッド部であり、前記本体部はＡＦＭ用カンチレバーのカンチレバー部である請求項４記載のナノ磁気ヘッドである。
【００１１】
請求項６の発明は、ナノチューブの中空部に強磁性金属原子を配列した請求項１、２、３、４又は５記載のナノ磁気ヘッドである。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５又は６記載のナノ磁気ヘッドと、このナノ磁気ヘッドに信号を入出力する信号制御部から構成され、磁気記録媒体のナノ領域に磁気書き込みしたり、ナノ領域の磁気記録を読みとることができるナノ磁気ヘッド装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、磁気記録の最小単位のサイズをナノ領域にまで極小化できる磁気ヘッドを開発するために鋭意研究した結果、コアとしてカーボンナノチューブを初めとするナノチューブを利用し、コイルとしてナノコイルやマイクロコイルを活用し、これらのコイルの中空部にナノチューブを挿通する等の手段で、ナノチューブ先端により磁気記録媒体に対して磁気的な入出力ができるナノ磁気ヘッドを想到するに到った。
【００１４】
即ち、ナノコイルやマイクロコイルの両端から電気信号を入力し、これらのコイルで形成された磁束をナノチューブの先端から漏洩させ、この漏洩磁束により磁気記録媒体に磁気記録すれば、磁気記録の最小単位のサイズをナノチューブの断面直径程度にまで極小化することが可能となる。
【００１５】
ナノチューブがコアとして最有力である理由はその断面直径の極小性にある。本発明で用いられるナノチューブとしては、カーボンナノチューブがある。カーボンナノチューブ（ＣＮＴと称する場合もある）の断面直径は約１ｎｍ〜数十ｎｍに分布しており、またその軸長はナノサイズからミクロンサイズに亘っている。従って、この高アスペクト比を有するナノチューブを探針として用いれば、磁気記録をナノサイズで行うことができ、磁気記録密度の超高度化を達成できる。
【００１６】
カーボンナノチューブの合成に続いてＢＣＮ系ナノチューブが合成された。例えば、非晶質ホウ素とグラファイトの混合粉末をグラファイト棒に詰め込み、窒素ガス中で蒸発させる。また、焼結ＢＮ棒をグラファイト棒に詰め込み、ヘリウムガス中で蒸発させる。更に、ＢＣ４Ｎを陽極、グラファイトを陰極にしてヘリウムガス中でアーク放電させる。これらの方法で、ＣＮＴ中のＣ原子の一部がＢ原子とＮ原子に置換されたＢＣＮ系ナノチューブが合成された。
【００１７】
また、ＢＮ系ナノチューブも合成された。これはＣ原子をほとんど含まないナノチューブである。例えば、ＣＮＴとＢ２Ｏ３粉末をるつぼの中に入れて窒素ガス中で加熱する。この結果、ＣＮＴ中のＣ原子のほとんどがＢ原子とＮ原子に置換されたＢＮ系ナノチューブが合成される。
【００１８】
ＢＣＮ系ナノチューブもＢＮ系ナノチューブもＣＮＴとほぼ同様の物質構造をとっているから、直径に対する軸長比、即ちアスペクト比は極めて高い。従って、本発明のナノチューブとしては、カーボンナノチューブのみならず、ＢＣＮ系ナノチューブやＢＮ系ナノチューブ等の一般のナノチューブが利用できる。
【００１９】
一般に、ナノチューブの内部には中空部が形成されている。コイルで形成された磁束をナノチューブの先端から漏洩させるには、ナノチューブの中空部に鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属原子を配置しておくことが望ましい。このように強磁性金属原子を配列しておけば、漏洩磁束はこれらの原子により絞られるから、漏洩磁束の断面直径はナノチューブの断面直径に近くなり、磁気記録単位をナノサイズに極小化できる。ナノチューブの断面直径の理論最小サイズは約１ｎｍであるから、磁気記録の最小サイズも１ｎｍにまで極小化することが可能である。
【００２０】
強磁性金属原子の注入は簡単に行うことができる。これらの金属蒸気中で両端の閉じたナノチューブを切断、或いは先端を開放するだけで、金属原子が自然に中空部に吸い込まれるように進入してゆくことが観察される。注入される強磁性金属原子の数はナノチューブの軸長に依存する。ナノチューブの先端から磁束を漏洩させるには、その先端部に少なくとも強磁性金属原子を充填しておくことが望ましい。
【００２１】
ナノチューブの中空部に強磁性金属原子を配列させない場合でも、コイル径が小さいので、ナノ磁気ヘッドを構成することができる。ただ、磁束が多少広がるので、コイルの先端をできるだけ磁気記録媒体に接近させて磁気入出力を行うことが必要である。
【００２２】
本発明に係るナノ磁気ヘッドに使用されるコイルにはマイクロコイルとナノコイルがある。マイクロコイルが先に発見されてその製造方法が確立され、次にナノコイルが発見され、本発明者等によりその量産方法が確立された。次に、その量産方法について説明する。
【００２３】
カーボンマイクロコイルの効率的な製造方法は、１９９０年に元島など（Ｓ．Ｍｏｔｏｊｉｍａ，Ｍ．Ｋａｗａｇｕｃｈｉ，Ｋ．Ｎｏｚａｋｉ  ａｎｄ  Ｈ．Ｉｗａｎａｇａ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５６（１９９０）３２１）によって発見され、その後の研究により再現性のある製造方法が確立された。この方法は、透明石英製の横型外熱式反応管の内部にＮｉ粉末触媒を塗布したグラファイト基板を配置し、上部の原料ガス導入口から原料ガスを前記基板表面に垂直に導入する。この原料ガスは、アセチレンと水素と窒素とチオフェンの混合ガスである。排ガスは下部より排出される。
【００２４】
特に、イオウやリン等の不純物が不可欠で、この不純物量が多すぎても少なすぎてもカーボンマイクロコイルは成長しない。例えば、イオウを含有するチオフェンを全ガス流量に対し０．２４％添加した場合には、コイル収率が最大になり、その値は約５０％である。反応温度は約７５０〜８００℃である。
【００２５】
このカーボンマイクロコイルを構成するファイバーの直径は０．０１〜１μｍ、コイルの外直径（外側直径）は１〜１０μｍ、コイルピッチは０．０１〜１μｍ、そしてコイル長さは０．１〜２５ｍｍである。このカーボンマイクロコイルは完全にアモルファス構造であり、電波吸収特性等の優れた物性を有し、例えば電波吸収材として期待されている。
【００２６】
１９９１年にカーボンナノチューブが発見され、この発見に触発されて、外直径がナノサイズのカーボンコイル、即ちカーボンナノコイルの研究が開始された。ナノサイズになると更に新たな物性が発見される可能性があり、ナノ領域のエンジニアリングやエレクトロニクス等の新素材として期待されたからである。しかし、その開発は容易ではなかった。
【００２７】
１９９４年にアメリンクス等（Ａｍｅｌｉｎｃｋｘ，Ｘ．Ｂ．Ｚｈａｎｇ，Ｄ．Ｂｅｒｎａｅｒｔｓ，Ｘ．Ｆ．Ｚｈａｎｇ，Ｖ．Ｉｖａｎｏｖ  ａｎｄ  Ｊ．Ｂ．Ｎａｇｙ，ＳＣＩＥＮＣＥ，２６５（１９９４）６３５）がカーボンナノコイルの生成に成功した。カーボンマイクロコイルがアモルファスであるのに対し、カーボンナノコイルがグラファイト構造であることも解明された。種々のカーボンナノコイルが作成され、最小のコイル外直径は約１２ｎｍと極めて小さかった。しかし、そのコイル収率はわずかであり、工業生産に利用できるものではなく、より効率的な製造方法が求められた。
【００２８】
彼らの製造方法は、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉのような金属触媒を微小粉に形成し、この触媒近傍を６００〜７００℃に加熱し、この触媒に接触するようにアセチレンやベンゼンのような有機ガスを流通させ、これらの有機分子を分解する方法である。生成された物質はグラファイト構造のカーボンナノチューブであり、その形状は直線状、曲線状、平面スパイラル状、コイル状等であった。つまり、カーボンナノコイルは偶然的に生成されたに過ぎず、コイル収率が小さかった。
【００２９】
１９９９年にリー等（Ｗ．Ｌｉ，Ｓ．Ｘｉｅ，Ｗ．Ｌｉｕ，Ｒ．Ｚｈａｏ，Ｙ．Ｚｈａｎｇ，Ｗ．Ｚｈｏｕ  ａｎｄ  Ｇ．Ｗａｎｇ，Ｊ．Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｃｉ．，３４（１９９９）２７４５）は、新たにカーボンナノコイルの生成に成功した。彼らの製造方法は、グラファイトシートの外周に鉄粒子を被覆した触媒を中央に置き、この触媒近傍をニクロム線で７００℃に加熱する。この触媒に接触するように、体積で１０％のアセチレンと９０％の窒素の混合ガスを流通させ、その流量を１０００ｃｃ／ｍｉｎに設定した。生成されたカーボンナノコイルの外直径には種々のものがあるが、小さいものは２０ｎｍや２２ｎｍであった。しかし、この製造方法もコイル生成率が小さく、工業的量産法としては極めて不十分なものである。
【００３０】
このような中で、カーボンナノコイルの工業的量産方法は本発明者等によって確立され、既に特願平１１−３７７３６３号として特許出願されている。この方法は、反応器内部にインジウム・スズ・鉄系触媒を配置し、この触媒近傍を原料として使用する炭化水素が触媒作用により分解する温度以上に加熱し、この触媒に接触するように炭化水素ガスを流通させて、炭化水素を触媒近傍で分解しながら触媒表面にカーボンナノコイルを成長させる方法である。この方法では、インジウム・スズ・鉄系触媒の表面に無数のカーボンナノコイルが密生し、炭化水素ガス量から計算すると、生成率は９５％程度の効率に見積もられる。
【００３１】
本発明に使用できるマイクロコイルやナノコイルは、カーボンマイクロコイルやカーボンナノコイルに限定されない。これらのＣ原子をＢ原子やＮ原子に置換したＢＮ系コイルやＢＣＮ系コイルでもよい。コイルには電気信号を入出力するから、コイルの電気伝導性を確保するために、コイルの表面を金属でコートしたり、コイル中に金属原子をドーピングすることもある。
【００３２】
本発明において、ナノチューブを固定するホルダーは、例えばＡＦＭ用カンチレバーの測定用の突出部であり、この突出部は通常ピラミッド部と呼ばれている。このピラミッド部の形状は円錐状、三角錐状、四角錐状などがあり、ＡＦＭカンチレバーに用いられている全ての形状を総称するものである。ホルダーを固定する本体部は、例えばＡＰＭ用カンチレバーのカンチレバー部である。勿論、ＡＦＭ用カンチレバー以外に、ＳＴＭ等の他の走査型プローブ顕微鏡用のホルダーや他の部材を利用することもできる。また、ナノ磁気ヘッド専用の本体部やホルダーを作成し、このホルダーにナノチューブを固定してもよい。
【００３３】
【実施例】
以下に、本発明に係るナノ磁気ヘッド及びナノ磁気ヘッド装置の実施例を図面に従って詳細に説明する。
図１は本発明に係るナノ磁気ヘッドの第１実施例の斜視図である。本実施例では市販のＡＦＭ用カンチレバーを積極的に利用しており、従って、ナノ磁気ヘッド２は、大きく分けてＡＦＭ用カンチレバー３とナノチューブ１０とナノコイル１２から構成されている。
【００３４】
ＡＦＭ用カンチレバー３は、長手状のカンチレバー部４と、その先端に突設されたピラミッド部８とからなり、カンチレバー部４の両側縁には電極膜６、６が形成されている。本発明の本体部の一例が前記カンチレバー部４であり、ホルダーの一例が前記ピラミッド部８であることは前述の通りである。ナノチューブ１０の基端部１０ａはピラミッド部８の表面に固定され、ナノチューブ１０の先端部１０ｂはピラミッド部８から突出している。
【００３５】
ナノチューブ１０の基端部１０ａをピラミッド部８の表面に固定する方法としては、例えば基端部１０ａの表面をカーボンのコーティング膜で被覆したり、基端部１０ａをピラミッド部８に熱融着させたりする方法がある。熱融着する方法には、電子ビーム照射や電流加熱が考えられる。
【００３６】
ナノコイル１２はナノチューブ１０の先端部１０ｂを巻装するように配置されている。ナノコイル１２の両端はナノチューブを用いたリード線１４、１４の一端と電子ビームで融着されて接点１４ａ、１４ａとなる。ナノチューブリード線１４、１４の他端は電極膜６、６と結合されて接点１４ｂ、１４ｂとなる。
【００３７】
図２は強磁性金属原子を内部に配置したナノチューブの簡易斜視図である。ナノチューブ１０の中空部１０ｃには強磁性金属原子１６、１６・・・が多数配置されている。金属蒸気中で両端の閉じたナノチューブ１０を切断したり、あるいは先端部を開放することにより、開放端面から金属原子が中空部１０ｃに引き込まれる。また、金属蒸気中でナノチューブ１０を生成することにより、中空部１０ｃに金属原子が存在するものが得られる。
【００３８】
図３はカーボンナノチューブの先端多形の斜視図である。（ａ）は先端が多面体で閉じており、（ｂ）は先端が開いており、（ｃ）は先端が円錐形で閉じており、（ｄ）は先端がくちばし形で閉じている。特に、先端が閉じた部分をナノチューブ１０の先端部１０ｂとすれば、内包された強磁性金属原子１６が酸化されることがなく長寿命である。
【００３９】
図４はナノコイルの斜視図である。この例では１本のカーボンファイバー１８からナノコイル１２が形成されているが、２本以上のカーボンファイバー１８がうまく同期しながらコイル状に絡み合った複合ナノコイルを本発明に用いることもできる。カーボンファイバー１８は長尺状のカーボンナノチューブである。ナノコイル１２のサイズは、一般的にファイバー１８の直径ｄが数ｎｍ〜数十ｎｍ、コイル直径Ｄが数十ｎｍ〜数百ｎｍ、ピッチＰが数ｎｍ〜数十ｎｍ、軸長Ｌが数μｍ〜数十ｍｍである。ナノコイルの名称はコイル直径Ｄがナノサイズであることに由来する。また、コイル直径Ｄが１μｍ以上、即ちミクロンサイズであるときには、このコイルをマイクロコイルと称することは云うまでもない。
【００４０】
図５は本発明に係るナノ磁気ヘッド装置の使用状態図である。磁気ヘッド装置２３は、図１に示されるナノ磁気ヘッド２と、カンチレバー部４の電極膜６に結線された接続線２４と、この接続線２４が連結された信号制御部２５から構成されている。磁気記録媒体２０は基体２１に磁性膜２２を形成して構成されている。
【００４１】
まず、磁性膜２２に磁気書き込み（磁気入力）する場合を説明する。ナノチューブ１０の先端を磁性膜２２に接近させ、信号制御部２５から電気信号を送る。電気信号はナノコイル１２を流れ、ナノコイル１２の内部に磁束を発生させる。この磁束がナノチューブ１０の先端から漏洩して、磁性膜２２に磁気情報として記録される。磁気記録媒体２０を矢印ａ方向に移動させると、磁性膜２２には情報が連続的に磁気記録されて行く。
【００４２】
次に、磁性膜２２から磁気読み出し（磁気出力）する場合を説明する。ナノチューブ１０の先端を磁性膜２２に接近させて、磁気記録媒体２０を矢印ａ方向に移動させる。磁性膜２２に記録された磁気情報の磁力線がナノチューブ１０の中に入り、電磁誘導によってナノコイル１２に誘導起電力が発生する。この誘導起電力が接続線２４を介して信号制御部２５に入り、磁気情報が連続的に再生されてゆく。
【００４３】
図６は本発明に係るナノ磁気ヘッドの第２実施例の斜視図である。この実施例では、ナノコイル１２に替えてマイクロコイル２６が使用される。このマイクロコイル２６はやや大きなピラミッド部８（ホルダーの一例）の周りに巻装して配置される。ピラミッド部８がそっくり中に入るくらいのマイクロコイルを選択して用いればよい。その他の部分は図１と同様であり、同一部分には同一番号を付してその説明を省略する。
【００４４】
図７は本発明に係るナノ磁気ヘッドの第３実施例の斜視図である。この実施例では、ナノコイル１２に替えてやはりマイクロコイル２６が使用される。但し、このマイクロコイル２６はカンチレバー部４（本体部の一例）の周りに巻装して配置される。ナノチューブリード線１４は用いられず、マイクロコイル２６の両端２６ａが直接に電極膜６、６に融着固定される。その他の部分は図１と同様であり、同一部分には同一番号を付してその説明を省略する。
【００４５】
図８はマイクロコイルを用いた場合の磁気信号強化のモデル図である。図６及び図７では、マイクロコイル２６はナノチューブ１０から離れた位置にあるが、マイクロコイル２６で形成された磁束はナノチューブ１０の先端から漏洩する。従って、マイクロコイル２６の断面積をＳ、発生した磁束をＢとし、ナノチューブ１０の断面積をＳ’、流出する磁束をＢ’とすると、連続の法則からＳ×Ｂ＝Ｓ’×Ｂ’となり、Ｂ’＝（Ｓ／Ｓ’）Ｂと単純に計算できる。つまり、マイクロコイルを用いた場合には、漏洩磁束Ｂ’は発生磁束Ｂより面積比だけ強化されため、磁気記録媒体２０への書き込みは有利になる。
【００４６】
図７及び図８に示されたナノ磁気ヘッド２と前記信号制御部２５を組み合わせてナノ磁気ヘッド装置を構成し、磁気記録媒体に対し磁気書き込み及び磁気読み出しを行うこともできる。
【００４７】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種々の変形例、設計変更などをその技術的範囲内に包含するものである。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ナノチューブにナノコイルを巻装してナノ磁気ヘッドを構成したから、ナノチューブの断面直径であるナノサイズを磁気情報の最小単位として磁気記録媒体への書き込み・読み出しが可能となり、磁気記録の超高密度化を実現できる。
【００４９】
請求項２の発明によれば、ホルダーの外周にマイクロコイルを巻装してナノチューブで書き込み・読み出しをできるから、磁気記録の超高密度化を実現できるだけでなく、書き込みに際してマイクロコイルとナノチューブの断面積比だけ磁気信号を増幅することができる。
【００５０】
請求項３の発明によれば、ナノチューブを固定するホルダーとしてＡＦＭ用カンチレバーのピラミッド部を用いることができ、実用性の高いナノ磁気ヘッドを低価格で実現することができる。
【００５１】
請求項４の発明によれば、本体部の外周にマイクロコイルを巻装してナノチューブで書き込み・読み出しができるから、磁気記録の超高密度化を実現できるだけでなく、書き込みに際してマイクロコイルとナノチューブの断面積比だけ磁気信号を増幅することができる。
【００５２】
請求項５の発明によれば、カンチレバー部にマイクロコイルを巻装するから、市販のＡＦＭ用カンチレバーを用いた実用性の高いナノ磁気ヘッドを低価格で実現でき、しかも書き込み用の磁気信号を断面積比だけ増幅することができる。
【００５３】
請求項６の発明によれば、ナノチューブの中空部に強磁性金属原子を配列するから、磁束密度を強化できるだけでなく、ナノチューブに入出力する磁束密度をより細く絞ることができ、高性能を有したナノ磁気ヘッドを実現できる。
【００５４】
請求項７の発明によれば、信号制御部によりナノ磁気ヘッドを操作できるから、磁気記録媒体のナノ領域に磁気書き込みしたり、ナノ領域の磁気記録を読みとることができるナノ磁気ヘッド装置を提供できる。。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るナノ磁気ヘッドの第１実施例の斜視図である。
【図２】強磁性金属原子を内部に配置したナノチューブの簡易斜視図である。
【図３】カーボンナノチューブの先端多形の斜視図である。
【図４】ナノコイルの斜視図である。
【図５】本発明に係るナノ磁気ヘッド装置の使用状態図である。
【図６】本発明に係るナノ磁気ヘッドの第２実施例の斜視図である。
【図７】本発明に係るナノ磁気ヘッドの第３実施例の斜視図である。
【図８】マイクロコイルを用いた場合の磁気信号強化のモデル図である。
【符号の説明】
２・・・ナノ磁気ヘッド
３・・・ＡＦＭ用カンチレバー
４・・・カンチレバー部
６・・・電極膜
８・・・ピラミッド部
１０・・・ナノチューブ
１０ａ・・基端部
１０ｂ・・先端部
１０ｃ・・中空部
１２・・・ナノコイル
１４・・・ナノチューブリード線
１４ａ・・接点
１４ｂ・・接点
１６・・・強磁性金属原子
１８・・・カーボンファイバー
２０・・・磁気記録媒体
２１・・・基体
２２・・・磁性膜
２３・・・ナノ磁気ヘッド装置
２４・・・接続線
２５・・・信号制御部
２６・・・マイクロコイル
２６ａ・・接点
ｄ・・・ファイバー直径
Ｄ・・・コイル直径
Ｌ・・・軸長
Ｐ・・・ピッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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