(57)【要約】      （修正有）【課題】  規則正しいナノサイズの直線構造又は螺旋構造を有するラングミュア薄膜体を再現性良く製造し、ラングミュアーブロジェット膜、及びその製造方法を提供する。【解決手段】  一般式CkF2k+1CmH2mX1  （a）（式中、k=0-28, m=0-18, X1=COOH又はOHである。）CnF2n+1CpH2pX2  （b）（式中、 n=2-18, p=2-18, X2=COOH又は OHである。）CqF2q+1CrH2rX3   (c)（式中、 q=0-18, r=0-18, X3=Si(OCH3)3, Si(OC2H5)3,SiCl3,SiNCO又はSHである。）CsF2s+1X4CtH2tSSCtH2tX4CsF2s+1 （ｄ）(式中、s=0-18, t=0-18, X4=C2H4,OCO, NHCOである。)    で表わされる化合物の（a）、（ｂ）と（ｃ）及び／又は（ｄ）からなる混合物により作成したナノサイズの直線構造又は螺旋構造を有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式
CkF2k+1CmH2mX1  （a）
（式中、k=0-28, m=0-18, X1=COOH又はOHである。）
CnF2n+1CpH2pX2  （b）
（式中、 n=2-18, p=2-18, X2=COOH又は OHである。）
CqF2q+1CrH2rX3   (c)
（式中、 q=0-18, r=0-18, X3=Si(OCH3)3, Si(OC2H5)3,SiCl3,SiNCO又はSHである。）
CsF2s+1X4CtH2tSSCtH2tX4CsF2s+1 （ｄ）
(式中、s=0-18, t=0-18, X4=C2H4,OCO, NHCOである。) 
で表わされる化合物の（a）、（ｂ）と（ｃ）及び／又は（ｄ）からなる混合物により作製したナノサイズの直線構造又は螺旋構造を有するラングミュア膜。
【請求項２】
請求項１に記載したラングミュア膜を、固体基板上に転置して、加熱処理を施し、有機溶媒で洗浄したことを特徴とするラングミュアーブロジェット膜。
【請求項３】
請求項２に記載したラングミュアーブロジェット膜に加熱処理を施し、有機溶媒で洗浄した後、ナノサイズの直線溝又は螺旋溝にメルカプトシラン化合物を吸着させることにより形成されることを特徴とするラングミュアーブロジェット膜。
【請求項４】
請求項２に記載したラングミュアーブロジェット膜に加熱処理を施し、有機溶媒で洗浄した後、ナノサイズの直線溝又は螺旋溝にチオール化合物又はジスルフィド化合物を吸着させることにより形成されることを特徴とするラングミュアーブロジェット膜。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載したラングミュアーブロジェット膜に、金を蒸着させたラングミュアーブロジェット膜。
【請求項６】
CkF2k+1CmH2mX1  （a）
（式中、k=0-28, m=0-18, X1=COOH又はOHである。）
CnF2n+1CpH2pX2  （b）
（式中、 n=2-18, p=2-18, X2=COOH又は OHである。）
CqF2q+1CrH2rX3   (c)
（式中、 q=0-18, r=0-18, X3=Si(OCH3)3, Si(OC2H5)3,SiCl3,SiNCO又はSHである。）
CsF2s+1X4CtH2tSSCtH2tX4CsF2s+1 （ｄ）
(式中、s=0-18, t=0-18, X4=C2H4,OCO, NHCOである。) 
で表わされる化合物をそれぞれ溶剤に溶解し、（a）、（ｂ）と（ｃ）及び／又は（ｄ）からなる混合物溶液を混合した後、混合物溶液を水面に滴下し、溶剤の蒸発後、膜を圧縮させて得られるナノサイズの直線構造又は螺旋構造を有するラングミュア膜の製造方法。
【請求項７】
CkF2k+1CmH2mX1  （a）
（式中、k=0-28, m=0-18, X1=COOH又はOHである。）
CnF2n+1CpH2pX2  （b）
（式中、 n=2-18, p=2-18, X2=COOH又は OHである。）
CqF2q+1CrH2rX3   (c)
（式中、 q=0-18, r=0-18, X3=Si(OCH3)3, Si(OC2H5)3,SiCl3,SiNCO又はSHである。）
CsF2s+1X4CtH2tSSCtH2tX4CsF2s+1 （ｄ）
(式中、s=0-18, t=0-18, X4=C2H4,OCO, NHCOである。)
で表わされる化合物をそれぞれ溶剤に溶解し、（a）、（ｂ）と（ｃ）及び／又は（ｄ）からなる混合物溶液を混合した後、混合物溶液を水面に滴下し、溶剤の蒸発後、膜を圧縮させて得られるナノサイズの直線構造又は螺旋構造を有するラングミュア膜を、固体基板上に転置するラングミュアーブロジェット膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報の記録・再生を行うための記録装置・記録媒体およびその製造方法ならびに磁気測定装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ナノメートルレベルでのパターン形成には、リソグラフィーを用いたトップダウンの手法が用いられてきたが、微細化の限界、経済的な問題、環境負荷の問題などから、ボトムアップの手法が検討されつつある。これまでラングミュアーブロジェット法（以下、LB法という）と自己組織化法を組み合わせた、二成分系のラングミュアーブロジェット膜（以下、LB膜という）の構造とその利用に関して研究されている。
C. Duschl et al.は、相分離LB膜を利用した鋳型作製について報告している（非特許文献１参照）。また、S. Ge et al.は、同様に、相分離LB膜を利用した鋳型作製について報告している（非特許文献２参照）、さらにM. Matsumoto et al.も相分離LB膜を利用した鋳型作製について報告しているが（非特許文献３参照）、ナノメーターサイズの直線状あるいは螺旋状の鋳型については報告されていない。
M. Gleiche et al.及びN. Lu et al.は、リン脂質の単分子膜が基板状に転写される際の濡れ不安定性を利用して、ストライプの単位幅が最小500nmの直線状の鋳型形成を報告している（非特許文献４、非特許文献５参照）。
しかし、この手法には、直線状の鋳型の最小単位が500nmより小さくできない問題点および螺旋状の鋳型を形成できないという問題点がある。
【０００３】
【非特許文献１】Biophysical Journal, Vol. 67, p. 1229-1237(1994)
【非特許文献２】Langmuir, Vol. 11, p. 1341-1346 (1995)
【非特許文献３】Langmuir, Vol. 20, p. 8728-8734 (2004)
【非特許文献４】Nature, Vol. 403, p. 173-175(2000)
【非特許文献５】Advanced Materials, Vol. 14, p. 1812-1815(2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、規則正しいナノサイズの直線構造又は螺旋構造を有するラングミュア薄膜体を再現性良く製造し、さらにラングミュア薄膜体を固体基板上に転置するラングミュアーブロジェット膜、及びその製造方法を提供すべく研究を続けた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく鋭意研究を続けた結果、特定構造の分子を三成分以上混合することにより、新しいラングミュア薄膜体、ラングミュアーブロジェット膜、及びその製造方法を見出した。
すなわち、
CkF2k+1CmH2mX1  （a）
（式中、k=0-28, m=0-18, X1=COOH又はOHである。）
CnF2n+1CpH2pX2  （b）
（式中、 n=2-18, p=2-18, X2=COOH又は OHである。）
CqF2q+1CrH2rX3  (c)
（式中、 q=0-18, r=0-18, X3=Si(OCH3)3, Si(OC2H5)3,SiCl3,SiNCO又はSHである。）
CsF2s+1X4CtH2tSSCtH2tX4CsF2s+1 （ｄ）
(式中、s=0-18, t=0-18, X4=C2H4,OCO, NHCOである。) 
で表わされる化合物の（a）、（ｂ）と（ｃ）及び／又は（ｄ）からなる混合物により作製したナノサイズの直線構造又は螺旋構造を有するラングミュア膜である。
また、本発明においては、ラングミュア膜を、固体基板上に転置して、加熱処理を施し、有機溶媒で洗浄したことを特徴とするラングミュアーブロジェット膜とすることができる。
【０００６】
さらに、本発明は、ラングミュアーブロジェット膜に加熱処理を施し、有機溶媒で洗浄した後、ナノサイズの直線溝又は螺旋溝にメルカプトシラン化合物を吸着させることにより形成されることを特徴とするラングミュアーブロジェット膜とすることができる。
また、本発明は、ラングミュアーブロジェット膜に加熱処理を施し、有機溶媒で洗浄した後、ナノサイズの直線溝又は螺旋溝にチオール化合物又はジスルフィド化合物を吸着させることにより形成されることを特徴とするラングミュアーブロジェット膜とすることができる。
さらに本発明は、ラングミュアーブロジェット膜に、金を蒸着させたラングミュアーブロジェット膜とすることが出来る。
また、本発明は、ナノサイズの直線溝又は螺旋溝を有するラングミュアーブロジェット膜を用いた鋳型である。
【０００７】
本発明は、さらに、
CkF2k+1CmH2mX1  （a）
（式中、k=0-28, m=0-18, X1=COOH又はOHである。）
CnF2n+1CpH2pX2  （b）
（式中、 n=2-18, p=2-18, X2=COOH又は OHである。）
CqF2q+1CrH2rX3   (c)
（式中、 q=0-18, r=0-18, X3=Si(OCH3)3, Si(OC2H5)3,SiCl3,SiNCO又はSHである。）
CsF2s+1X4CtH2tSSCtH2tX4CsF2s+1 （ｄ）
(式中、s=0-18, t=0-18, X4=C2H4,OCO, NHCOである。)
で表わされる化合物をそれぞれ溶剤に溶解し、（a）、（ｂ）と（ｃ）及び／又は（ｄ）からなる混合物溶液を混合した後、混合物溶液を水面に滴下し、溶剤の蒸発後、膜を圧縮させて得られるナノサイズの直線構造又は螺旋構造を有するラングミュア薄膜体の製造方法である。
また、本発明は、
CkF2k+1CmH2mX1  （a）
（式中、k=0-28, m=0-18, X1=COOH又はOHである。）
CnF2n+1CpH2pX2  （b）
（式中、 n=2-18, p=2-18, X2=COOH又は OHである。）
CqF2q+1CrH2rX3   (c)
（式中、 q=0-18, r=0-18, X3=Si(OCH3)3, Si(OC2H5)3,SiCl3,SiNCO又はSHである。）
CsF2s+1X4CtH2tSSCtH2tX4CsF2s+1 （ｄ）
(式中、s=0-18, t=0-18, X4=C2H4,OCO, NHCOである。)
で表わされる化合物をそれぞれ溶剤に溶解し、（a）、（ｂ）と（ｃ）及び／又は（ｄ）からなる混合物溶液を混合した後、混合物溶液を水面に滴下し、溶剤の蒸発後、膜を圧縮させて得られるナノサイズの直線構造又は螺旋構造を有するラングミュア薄膜体を固体基板上に転置するラングミュアーブロジェット膜の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のラングミュア膜は、規則正しいナノサイズの直線構造又は螺旋構造を有し、また本発明のラングミュアーブロジェット膜は、規則正しいナノサイズの直線溝又は螺旋溝を有し、規則正しいナノサイズの直線溝又は螺旋溝は、シラン化合物やジスルフィド化合物を吸着させて、金等の金属と選択的に反応させることが出来、規則正しいナノサイズの直線溝又は螺旋溝は鋳型として有用である。
また、本発明のラングミュア膜、ラングミュアーブロジェット膜の製造方法は、再現性良く、規則正しいナノサイズの直線溝又は螺旋溝を有するラングミュアーブロジェット膜を、製造することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明で用いるラングミュア膜とは、水に不溶の界面活性剤を有機溶媒に溶解し、その溶液を水面上に滴下、溶媒の蒸発後に形成される薄膜のことである。この薄膜の占有する水面の面積を小さくすることにより、規則正しい構造を持つラングミュア膜を作製することができる。
本発明で用いる
CkF2k+1CmH2mX1  （a）
（式中、k=0-28, m=0-18, X1=COOH又はOHである。）
で示される化合物は、具体的には、長鎖脂肪酸、長鎖アルコール、部分フッ素化長鎖脂肪酸、部分フッ素化長鎖アルコールがあり、特にステアリン酸、アラキジン酸等が好ましく用いられる。また、溶剤としては、炭化水素、ヘテロ環状化合物、アルコール類等があるが、ヘキサン、テロラヒドロフラン等が好ましく用いられる。
本発明で用いる
CnF2n+1CpH2pX2  （b）
（式中、 n=2-18, p=2-18, X2=COOH又は OHである。）
で示される化合物は、具体的には、部分フッ素化長鎖脂肪酸、部分フッ素化長鎖アルコールがあり、特にヘプタデカフルオロノナデカン酸が好ましく用いられる。
また、溶剤としては、炭化水素、ヘテロ環状化合物、アルコール類があるが、ヘキサン、テトラヒドロフランが好ましく用いられる。
本発明で用いる
CqF2q+1CrH2rX3   (c)
（式中、 q=0-18, r=0-18, X3=Si(OCH3)3, Si(OC2H5)3,SiCl3,SiNCO又はSHである。）
で示される化合物は、具体的には、部分フッ素化シランカップリング剤、部分フッ素化アルキルチオールがあり、特にヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリエトキシシランが好ましく用いられる。
また、溶剤としては、炭化水素、ヘテロ環状化合物、アルコール類があるが、ヘキサン、テトラヒドロフラン、エタノールが好ましく用いられる。
本発明で用いる
CsF2s+1X4CtH2tSSCtH2tX4CsF2s+1 （ｄ）
(式中、s=0-18, t=0-18, X4=C2H4,OCO, NHCOである。)
で示される化合物は、具体的には、パーフルオロアルキルジスルフィドがあり、特にビス（トリデカフルオロテトラヒドロオクチル）ジスルフィドが好ましく用いられる。
また、溶剤としては、炭化水素、ヘテロ環状化合物、アルコール類があるが、ヘキサン、テトラヒドロフラン、エタノールが好ましく用いられる。
【００１０】
本発明においては、化合物（a）,(b),(c),(d)の組み合わせにより、種々の大きさの直線溝又は螺旋溝を形成させることが出来るが、例えば、直線構造の鋳型の幅が5-5000nmとすることも、上記螺旋構造の鋳型の大きさを10-20000nmとすることもできる。
【００１１】
本発明の製造方法においては、化合物（a）,(b),(c),(d)を用いるが、少なくとも化合物（a）,(b)は、必須であり、化合物(c),(d)をいずれか一方若しくは双方を用いて、製造することが出来る。
以下に本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
（実施例１）
ステアリン酸(C17H35COOH)とC8F17C10H20COOHをそれぞれ1.0×10-3Mの濃度になるように別々にヘキサンに溶解した。窒素置換したグローブボックス内でC8F17C2H4Si(OC2H5)3を1.0×10-3Mの濃度になるように、ヘキサン：テトラヒドロフラン＝９９：１の混合溶媒に溶解した。上記３種類の溶液をそれぞれ９容、１容、２０容混合した展開溶液を作製した。従来公知のLB膜作製装置に満たした水中に、表面に酸化膜を形成したシリコンウエハー基板を予め沈めた。上記展開溶液を、LB膜作製装置に満たした水面上に展開させた。この操作で形成された水面上の混合ラングミュア膜を所定の表面圧まで圧縮し、上記の表面に酸化膜を形成したシリコンウエハー基板を、水面上を横切るように引き上げ、１層のLB膜を形成させた。上記LB膜を１１０℃で３０分間加熱後、エタノールに浸漬し、超音波照射を５分間行い、乾燥後、大きさが500-5000nmの螺旋構造の鋳型を得た（図１）。
【実施例２】
【００１３】
（実施例２）
３−メルカプトプロピルトリエトキシシランを1.0×10-2Mの濃度になるようにエタノールに溶解し、実施例１で作製した螺旋構造の鋳型を、２４時間浸漬し、エタノールで洗浄した後、１１０℃で３０分間加熱した。この基板上に速度0.01nm/sで金を、膜厚が0.5-2.0nmになるまで真空蒸着した。得られた材料は、大きさが500-5000nmの、金からなる螺旋構造を有していた。
【実施例３】
【００１４】
（実施例３）
アラキジン酸(C19H37COOH)とC8 F17C10H20COOHをそれぞれ1.0×10-3Mの濃度になるように別々にヘキサンに溶解した。窒素置換したグローブボックス内でC8F17C2H4Si(OC2H5)3を1.0×10-3Mの濃度になるように、ヘキサン：テトラヒドロフラン＝９９：１の混合溶媒に溶解した。上記３種類の溶液をそれぞれ９容、１容、２０容混合した展開溶液を作製した。LB膜作製装置に満たした水中に、表面に酸化膜を形成したシリコンウエハー基板を予め沈めた。上記展開溶液を、LB膜作製装置に満たした水面上に展開させた。この操作で形成された水面上の混合ラングミュア膜を所定の表面圧まで圧縮し、上記の表面に酸化膜を形成したシリコンウエハー基板を、水面上を横切るように引き上げ、１層のLB膜を形成させた。上記LB膜を１１０℃で３０分間加熱後、エタノールに浸漬し、超音波照射を５分間行い、乾燥後、幅が100-150nmの直線構造の鋳型を得た（図２）。
【実施例４】
【００１５】
（実施例４）
３−メルカプトプロピルトリエトキシシランを1.0×10-2Mの濃度になるようにエタノールに溶解し、実施例１で作製した螺旋構造の鋳型を、２４時間浸漬し、エタノールで洗浄した後、１１０℃で３０分間加熱した。この基板上に速度0.01nm/sで金を、膜厚が0.5-2.0nmになるまで真空蒸着した。得られた材料は、幅が100-150nmの、金からなる直線構造を有していた。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明のラングミュアーブロジェット膜は、規則正しいナノサイズの直線溝又は螺旋溝を有しているので、情報の記録・再生を行うための記録装置・記録媒体としての利用が考えられる。また、本発明のラングミュア膜、ラングミュアーブロジェット膜の製造方法は、再現性良く、規則正しいナノサイズの直線溝又は螺旋溝を、製造することが出来るので、産業上の利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】螺旋構造の鋳型の原子間力顕微鏡像である。（実施例１）
【図２】直線構造の鋳型の原子間力顕微鏡像である。（実施例３）
【図１】
2006171131.tif 000002
【図２】
2006171131.tif 000003