(57)【要約】【課題】規則化度・保磁力の高いＬ１0相ＦｅＰｔナノ粒子を容易に直接合成することができるＦｅＰｔナノ粒子の合成方法を提供すること。【解決手段】ＦｅＰｔナノ粒子の合成方法は、トリフェニルベンゼン又はトリフェニレンよりなる第１溶媒と、ＣｎＨ２ｎ＋２（ｎ＝２２〜３０）で表される直鎖状炭化水素又は分岐型炭化水素のうちの少なくとも１種以上よりなる第２溶媒とを混合してなる混合溶媒中に、鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート、白金（Ｐｔ）アセチルアセトナート及び還元剤を含む溶液を作製する溶液作製工程と、上記溶液を３６０℃以上に加熱して還元することにより、Ｌ１0相ＦｅＰｔナノ粒子を得る反応工程とを有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリフェニルベンゼン又はトリフェニレンよりなる第１溶媒と、ＣｎＨ２ｎ＋２（ｎ＝２２〜３０）で表される直鎖状炭化水素又は分岐型炭化水素のうちの少なくとも１種以上よりなる第２溶媒とを混合してなる混合溶媒中に、鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート、白金（Ｐｔ）アセチルアセトナート及び還元剤を含む溶液を作製する溶液作製工程と、
上記溶液を３６０℃以上に加熱して還元することにより、Ｌ１0相ＦｅＰｔナノ粒子を得る反応工程とを有することを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法。
【請求項２】
請求項１において、上記混合溶媒は、上記第１溶媒としてのトリフェニルベンゼンと上記第２溶媒としてのテトラコサン（Ｃ２４Ｈ５０）とを混合してなることを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記混合溶媒は、上記第１溶媒と上記第２溶媒との混合比が質量比で１：２〜２：１の範囲内であることを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、上記還元剤は、テトラエチレングリコール、１，２−ヘキサデカンジオール、ヒドラジン又は水酸化ホウ素ナトリウムであることを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法。
【請求項５】
４−ベンゾイルビフェニル又は／及び２−ナフチルフェニルケトンよりなる溶媒中に、鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート、白金（Ｐｔ）アセチルアセトナート及び還元剤を含む溶液を作製する溶液作製工程と、
上記溶液を３６０℃以上に加熱して還元することにより、Ｌ１0相ＦｅＰｔナノ粒子を得る反応工程とを有することを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法。
【請求項６】
請求項５において、上記溶媒は、４−ベンゾイルビフェニルであることを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法。
【請求項７】
請求項５又は６において、上記還元剤は、テトラエチレングリコール、１，２−ヘキサデカンジオール、ヒドラジン又は水酸化ホウ素ナトリウムであることを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法。
【請求項８】
請求項６において、上記還元剤は、テトラエチレングリコールであり、
上記溶液作製工程では、上記溶媒としての４−ベンゾイルビフェニルに対して、鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート及び白金（Ｐｔ）アセチルアセトナートを合計０．０２５〜０．７５ｍｍｏｌ／ｇ、上記還元剤としてのテトラエチレングリコールを０．１〜５ｍｍｏｌ／ｇ添加し、上記溶液を作製することを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法。
【請求項９】
請求項８において、上記溶媒としての４−ベンゾイルビフェニルに添加する鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート及び白金（Ｐｔ）アセチルアセトナートの合計添加量Ａと上記還元剤としてのテトラエチレングリコールの添加量Ｂとのモル比（Ｂ／Ａ）は、１〜１００であることを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項において、上記溶液に含まれる鉄及び白金の合計量に対する鉄のモル比率は、５０〜６５ｍｏｌ％であることを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項において、上記Ｌ１0相ＦｅＰｔナノ粒子の平均粒径は、６〜１００ｎｍであることを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項において、上記Ｌ１0相ＦｅＰｔナノ粒子の保磁力は、４ｋＯｅ以上であることを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項において、上記Ｌ１0相ＦｅＰｔナノ粒子の規則化度は、０．５以上であることを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦｅとＰｔとを含むＦｅＰｔナノ粒子の合成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体用材料には、安定した記録保持のため高い保磁力が要求される。高い保磁力を有する金属磁性材料として、磁気異方性の大きいＬ１0相ＦｅＰｔナノ粒子が知られている。
【０００３】
例えば、非特許文献１では、直径が３〜１０ｎｍの範囲であるＦｅＰｔナノ粒子を作る方法が報告されている。このＦｅＰｔナノ粒子は、合成直後では非磁性の面心立方（ｆｃｃ）構造であり、５５０℃以上の熱処理によってＬ１0相へと転移させる必要がある。
また、非特許文献２〜４では、高沸点であるテトラコサン、テトラエチレングリコール、ヘキサデシルアミン等を溶媒として用いて、Ｌ１0相ＦｅＰｔナノ粒子を直接合成する方法が報告されている。
【０００４】
しかしながら、非特許文献１の方法では、熱処理によりナノ粒子の粒成長・凝集等が生じるため、分散性が悪くなり、磁気記録媒体用材料として適当でない。また、ｆｃｃ構造からＬ１0相への相転移温度を下げる方法としては、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｂ等を磁性粒子中に添加して熱処理する方法があるが、これらの金属を添加すると磁気特性が低下することがある。その他の相転移温度を下げる方法としては、水素雰囲気下で熱処理する方法が知られているが、水素雰囲気下、有機溶媒中での合成は管理の上で困難である。
また、非特許文献２〜４の方法では、Ｌ１0相ＦｅＰｔナノ粒子を直接合成することができるものの、保磁力等の磁気特性は未だ不充分である。
【０００５】
これらのことから、保磁力等の磁気特性に優れたＬ１0相ＦｅＰｔナノ粒子を容易に直接合成することができるＦｅＰｔナノ粒子の合成方法が望まれている。
【０００６】
【非特許文献１】S. Sun et al,Science, 287(2000)1989-1992
【非特許文献２】Luciano E.M.Howard et al, J. Am. Chem. Soc., 127(2005)10140-10141
【非特許文献３】久野誠一ら、日本応用磁気学会誌、29(2005)814-819
【非特許文献４】Z. Jia et al,IEEE Trans. Magn., 41(2005)3385-3387
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、規則化度・保磁力の高いＬ１0相ＦｅＰｔナノ粒子を容易に直接合成することができるＦｅＰｔナノ粒子の合成方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、トリフェニルベンゼン又はトリフェニレンよりなる第１溶媒と、ＣｎＨ２ｎ＋２（ｎ＝２２〜３０）で表される直鎖状炭化水素又は分岐型炭化水素のうちの少なくとも１種以上よりなる第２溶媒とを混合してなる混合溶媒中に、鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート、白金（Ｐｔ）アセチルアセトナート及び還元剤を含む溶液を作製する溶液作製工程と、
上記溶液を３６０℃以上に加熱して還元することにより、Ｌ１0相ＦｅＰｔナノ粒子を得る反応工程とを有することを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法にある（請求項１）。
【０００９】
本発明の合成方法は、上記溶液作製工程において、上記第１溶媒と上記第２溶媒とを混合してなる上記混合溶媒中に金属錯体（鉄アセチルアセトナート、白金アセチルアセトナート）及び還元剤を含む溶液を作製し、上記反応工程において、上記溶液を３６０℃以上に加熱し、上記金属錯体を還元剤によって還元する。
【００１０】
すなわち、本発明では、性質の異なる上記第１溶媒と上記第２溶媒とを混合した、互いの長所を維持し、かつ、短所を打ち消した特性を有する上記混合溶媒を用いている。この混合溶媒は、低融点・高沸点であり、金属錯体の溶解度が高いという特性を有する。これにより、規則化度・保磁力の高いＬ１0相ＦｅＰｔナノ粒子を容易に直接合成することができる。この内容について、以下に説明する。
【００１１】
上記第１溶媒としては、トリフェニルベンゼン（融点：１７２〜１７４℃、沸点：４６０℃）又はトリフェニレン（融点：１９５〜１９８℃、沸点：４３８℃）を用いる。上記第１溶媒は、沸点が４００℃以上と高い。また、ベンゼン環を有しているため、極性が高い。つまり、金属錯体の溶解度が高い。
しかしながら、上記第１溶媒は、融点が高く、また昇華し易いという特性がある。そのため、上記第１溶媒を単独で用いて合成を行うと、上記溶液作製工程において、均一な溶液を作製するために融点以上の温度（１８０℃以上）が必要となり、合成前に不安定な金属錯体が分解してしまう。また、上記反応工程において、昇華した上記第１溶媒が還流管に付着し、その還流管が詰まってしまうという不具合が生じるおそれがある。
【００１２】
また、上記第２溶媒としては、ＣｎＨ２ｎ＋２（ｎ＝２２〜３０）で表される直鎖状炭化水素又は分岐型炭化水素のうちの少なくとも１種以上を含んだものを用いる。上記第２溶媒は、融点が６０℃以下と低く、また沸点が３６０℃以上と高い。
しかしながら、上記第２溶媒のような炭化水素系の化合物は非極性であり、金属錯体の溶解度は低い。そのため、上記第２溶媒を単独で用いて合成を行うと、上記溶液作製工程において、均一な溶液を作製することが困難となる。
【００１３】
そこで、本発明では、単独で用いることが困難であった、性質の異なる上記第１溶媒と上記第２溶媒とを混合した上記混合溶媒を用いたのである。該混合溶媒は、上記第１溶媒と上記第２溶媒との長所を維持し、かつ、短所を打ち消した特性を有する。すなわち、低融点・高沸点であり、金属錯体の溶解度が高いという特性を有する。そして、このような混合溶媒を用いて合成を行うことにより、以下のような効果が得られる。
【００１４】
上記混合溶媒が高沸点であることにより、高温での合成が可能となる。ＦｅＰｔナノ粒子は、高温でｆｃｃ構造からＬ１0相へと相転移するため、その結果、Ｌ１0相を直接合成することができると共に、その規則化度も高くなる。
また、上記混合溶媒が高い溶解度を有することにより、合成時の核生成数が少なくなり、比較的大きなナノ粒子を合成することができる。熱力学的計算によれば、粒子径が大きいほどＬ１0相に相転移し易いことがわかっている。また、高温で核生成が生じるため、初めからＬ１0相の核が生成される。その結果、Ｌ１0相が生成し易くなる。
【００１５】
また、上記混合溶媒が低融点であることにより、上記溶液作製工程において、低い温度で安定的に均一な溶液を作製することができる。
さらには、上記反応工程において、融点の低い上記第２溶媒が還流し、還流管に付着した融点の高い上記第１溶媒を洗い流してくれるという効果も得られる。
【００１６】
以上のように、本発明では、性質の異なる上記第１溶媒と上記第２溶媒を混合してなり、低融点・高沸点であり、金属錯体の溶解度が高いという特性を有する上記混合溶媒を用いて、３６０℃以上という高い温度で合成を行うことにより、規則化度の高いＬ１0相ＦｅＰｔナノ粒子を容易に直接合成することができる。また、Ｌ１0相は、磁気異方性を有しており、規則化度が高いほどその特性が大きくなる。それ故、高い保磁力を得ることができる。
【００１７】
なお、ここでのＬ１0相ＦｅＰｔナノ粒子は、すべての結晶構造が完全なＬ１0相となっていることを必ずしも意味していない。すなわち、原子が規則的に配列している完全なＬ１0相と、原子が不規則に配列したり、その配列がずれたりしている不完全なＬ１0相とが混在している状態をも含む。通常は、混在した状態となっている。
【００１８】
また、上記規則化度とは、原子の規則的配列の度合いを示すパラメータである。本発明においては、完全なＬ１0相の割合を示すパラメータとして用いている。すなわち、規則化度が高いほど、完全なＬ１0相の占める割合が高いことを意味している。この規則化度は、Ｘ線回折パターンにおいて弱い回折スポットとして現れる規則格子又は超格子反射と呼ばれる反射の強度測定から求めることができる。
【００１９】
第２の発明は、４−ベンゾイルビフェニル又は／及び２−ナフチルフェニルケトンよりなる溶媒中に、鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート、白金（Ｐｔ）アセチルアセトナート及び還元剤を含む溶液を作製する溶液作製工程と、
上記溶液を３６０℃以上に加熱して還元することにより、Ｌ１0相ＦｅＰｔナノ粒子を得る反応工程とを有することを特徴とするＦｅＰｔナノ粒子の合成方法にある（請求項５）。
【００２０】
本発明の合成方法は、上記溶液作製工程において、上記溶媒中に金属錯体（鉄アセチルアセトナート、白金アセチルアセトナート）及び還元剤を含む溶液を作製し、上記反応工程において、上記溶液を３６０℃以上に加熱し、上記金属錯体を還元剤によって還元する。
【００２１】
すなわち、本発明では、上記溶媒として４−ベンゾイルビフェニル（融点：９９〜１０１℃、沸点：４１９〜４２０℃）、２−ナフチルフェニルケトン（融点：８２℃、沸点：２２５℃／８ｍｍＨｇ（３９０℃／１気圧換算））のいずれか一方又は両方を混合したものを用いている。上記溶媒は、融点が１００℃付近又はそれ以下と低く、沸点が３９０℃以上と高い。また、ベンゼン環を有しているため、極性が高い。つまり、金属錯体の溶解度が高い。
【００２２】
このような低融点・高沸点であり、金属錯体の溶解度が高いという特性を有する上記溶媒を用いて、３６０℃以上という高い温度で合成を行うことにより、上述のごとく規則化度の高いＬ１0相ＦｅＰｔナノ粒子を容易に直接合成することができる。それ故、高い保磁力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
上記第１の発明においては、上記第１溶媒としては、下記の一般式（化１）に示す１，３，５−トリフェニルベンゼン（Ｃ24Ｈ18、融点：１７２〜１７４℃、沸点：４６０℃）、一般式（化２）に示すトリフェニレン（Ｃ18Ｈ12、融点：１９５〜１９８℃、沸点：４３８℃）等を用いることができる。
【００２４】
【化１】
2008057037.tif 000002
【００２５】
【化２】
2008057037.tif 000003
【００２６】
また、上記第２溶媒としては、ＣｎＨ２ｎ＋２（ｎ＝２２〜３０）で表される直鎖状炭化水素又は分岐型炭化水素のうちの少なくとも１種以上を含むものを用いることができる。すなわち、上記直鎖状炭化水素を１種又は複数種混合したものを用いてもよいし、上記分岐型炭化水素を１種又は複数種混合したものを用いてもよい。また、上記直鎖状炭化水素と上記分岐型炭化水素とを混合したものを用いてもよい。
【００２７】
また、上記直鎖状炭化水素としては、例えば下記の一般式（化３）〜（化６）に示すトリコサン（Ｃ23Ｈ48、融点：４６〜４７℃、沸点：１９９〜２００／３ｍｍＨｇ（３８５℃／１気圧換算））、テトラコサン（Ｃ24Ｈ50、融点：４９〜５２℃、沸点：３９１℃）、ペンタコサン（Ｃ25Ｈ52、融点：５３〜５６℃、沸点：１６９〜１７０／０．０５ｍｍＨｇ（４４５℃／１気圧換算））、ヘキサコサン（Ｃ26Ｈ54、融点５５℃、沸点：不明）等を用いることができる。
【００２８】
【化３】
2008057037.tif 000004
【００２９】
【化４】
2008057037.tif 000005
【００３０】
【化５】
2008057037.tif 000006
【００３１】
【化６】
2008057037.tif 000007
【００３２】
また、上記分岐型炭化水素としては、例えば下記の一般式（化７）に示すスクワラン（Ｃ30Ｈ62、融点：−３８℃、沸点：１７６℃／０．０５ｍｍＨｇ（４５０℃／１気圧換算））等を用いることができる。
さらに、上記分岐型炭化水素としては、主鎖のＣの数が上記に示した直鎖状炭化水素と同等以上で、少なくとも分岐が１つ以上あることが好ましい。
【００３３】
【化７】
2008057037.tif 000008
【００３４】
また、上記第２溶媒（ＣｎＨ２ｎ＋２）において、ｎ＜２２の場合には、上記混合溶媒の沸点が低下し、規則化度・保磁力の高いＬ１0相を得ることができないおそれがある。また、ｎ＞３０の場合には、沸点はそれほど変わらないが、融点が高くなりすぎて溶媒として使用することができないおそれがある。また、製造・合成が困難であるため非常に高価となり、工業的に使用することができない。また、高温時に上記第２溶媒が分解し（Ｃ−Ｃ結合が切れて）、低分子の有機物が生成するおそれがある。
【００３５】
また、上記混合溶媒は、上記第１溶媒としてのトリフェニルベンゼンと上記第２溶媒としてのテトラコサン（Ｃ２４Ｈ５０）とを混合してなることが好ましい（請求項２）。
この場合には、規則化度・保磁力の高いＬ１0相をより確実に直接合成することができる。
【００３６】
また、上記混合溶媒は、上記第１溶媒と上記第２溶媒との混合比が質量比で１：２〜２：１の範囲内であることが好ましい（請求項３）。
上記混合比が上記の範囲外の場合には、低融点・高沸点であり、金属錯体の溶解度が高いという上記混合溶媒の特性が低下し、規則化度・保磁力の高いＬ１0相を得ることができないおそれがある。
【００３７】
また、上記還元剤は、テトラエチレングリコール、１，２−ヘキサデカンジオール、ヒドラジン又は水酸化ホウ素ナトリウムであることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記反応工程において、金属錯体としての鉄アセチルアセトナート及び白金アセチルアセトナートをより確実に還元することができる。
【００３８】
また、上記第２の発明においては、上記溶媒としては、下記の一般式（化８）に示す４−ベンゾイルビフェニル（Ｃ19Ｈ14Ｏ、融点：９９〜１０１℃、沸点：４１９〜４２０℃）、一般式（化９）に示す２−ナフチルフェニルケトン（Ｃ17Ｈ12Ｏ、融点：８２℃、沸点：２２５℃／８ｍｍＨｇ（３９０℃／１気圧換算））等を用いることができる。
【００３９】
【化８】
2008057037.tif 000009
【００４０】
【化９】
2008057037.tif 000010
【００４１】
また、上記溶媒は、４−ベンゾイルビフェニルであることが好ましい（請求項６）。
この場合には、規則化度・保磁力の高いＬ１0相をより確実に直接合成することができる。
【００４２】
また、上記還元剤は、テトラエチレングリコール、１，２−ヘキサデカンジオール、ヒドラジン、水酸化ホウ素ナトリウムのいずれかを用いることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記反応工程において、金属錯体としての鉄アセチルアセトナート及び白金アセチルアセトナートをより確実に還元することができる。
【００４３】
また、上記溶媒が４−ベンゾイルビフェニルである場合、上記還元剤は、特にテトラエチレングリコール（分子量：１９４．２３）であることが好ましい。
そして、上記溶液作製工程では、上記溶媒としての４−ベンゾイルビフェニルに対して、鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート及び白金（Ｐｔ）アセチルアセトナートを合計０．０２５〜０．７５ｍｍｏｌ／ｇ、上記還元剤としてのテトラエチレングリコールを０．１〜５ｍｍｏｌ／ｇ添加し、上記溶液を作製することが好ましい（請求項８）。
すなわち、例えば、４−ベンゾイルビフェニルが２０ｇである場合には、鉄アセチルアセトナート及び白金アセチルアセトナートを合計０．５〜１５ｍｍｏｌ、テトラエチレングリコールを２〜１００ｍｍｏｌ添加し、上記溶液を作製すればよい。
この場合には、規則化度が高く、保磁力等の磁気特性に優れたＬ１0相をより確実に直接合成することができる。
【００４４】
また、上記溶媒としての４−ベンゾイルビフェニルに対して、鉄アセチルアセトナート及び白金アセチルアセトナートの合計添加量が０．０２５ｍｍｏｌ／ｇ未満の場合には、得られるＦｅＰｔナノ粒子の量が少なくなり、生産性が低下するおそれがある。また、高飽和磁化のＬ１0相を得ることができないおそれがある。一方、０．７５ｍｍｏｌ／ｇを超える場合には、高保磁力のＬ１0相を得ることができないおそれがある。また、ナノ粒子が凝集して均一な粒径のＦｅＰｔナノ粒子が得られないおそれがある。
【００４５】
また、上記溶媒としての４−ベンゾイルビフェニルに対して、鉄アセチルアセトナート及び白金アセチルアセトナートの合計添加量が０．１５ｍｍｏｌ／ｇ以上、すなわち０．１５〜０．７５ｍｍｏｌ／ｇであることがより好ましい。
この場合には、上記反応工程において、すす等の不純物の生成を抑制することができる。そのため、より一層磁気特性に優れたＬ１0相を合成することができる。
【００４６】
また、上記溶媒としての４−ベンゾイルビフェニルに対して、テトラエチレングリコールの添加量が０．１ｍｍｏｌ／ｇ未満の場合には、還元反応が充分に行われないおそれがある。そのため、得られるＦｅＰｔナノ粒子の量が少なくなり、生産性が低下するおそれがある。一方、５ｍｍｏｌ／ｇを超える場合には、高保磁力のＬ１0相を得ることができないおそれがある。
【００４７】
また、上記溶媒としての４−ベンゾイルビフェニルに添加する鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート及び白金（Ｐｔ）アセチルアセトナートの合計添加量Ａと上記還元剤としてのテトラエチレングリコールの添加量Ｂとのモル比（Ｂ／Ａ）は、１〜１００であることが好ましい（請求項９）
この場合には、上記モル比（Ｂ／Ａ）の値が上記範囲外である場合に比べて、上記反応工程におけるすす等の不純物の生成を充分に抑制することができ、磁気特性に優れたＬ１0相を得ることができる。
【００４８】
また、上記第１及び第２の発明においては、上記反応工程における上記溶液の加熱温度は、上記混合溶媒の沸点以下の温度とする。また、合成時に使用するガラス器具や加熱装置、その他原料等を考慮すると、４５０℃未満とすることが好ましい。４５０℃以上の場合には、特殊な耐熱装置を用いて合成を行う必要があり、コストが高く、工業的に困難である。
また、上記溶液の加熱時間は、０．１時間以上が好ましい。この場合には、より規則化度・保磁力の高いＬ１0相を得ることができる。
【００４９】
また、上記溶液に含まれる鉄及び白金の合計量に対する鉄のモル比率は、５０〜６５ｍｏｌ％であることが好ましい（請求項１０）。
ＦｅＰｔは固溶域を有するが、一般的に保磁力等の磁気特性はＦｅが少しリッチな組成（Ｆｅ50Ｐｔ50〜Ｆｅ55Ｐｔ45程度）で良好になることが知られている。
よって、上記モル比率が５０ｍｏｌ％未満の場合には、磁気特性の低いＦｅＰｔ3が生成するおそれがある。また、６５ｍｏｌ％を超える場合には、磁気特性の低いＦｅ3ＰｔやＦｅ、鉄酸化物等の他の微粒子が生成するおそれがある。
【００５０】
また、上記Ｌ１0相ＦｅＰｔナノ粒子の平均粒径は、６〜１００ｎｍであることが好ましい（請求項１１）。
上記ＦｅＰｔナノ粒子は、磁気記録媒体材料、永久磁石材料、生体分子標識剤、薬剤キャリア等に好適に用いられる。これらに用いるためには、平均粒径は６〜１００ｎｍが好ましく、６〜２０ｎｍがさらに好ましい。
【００５１】
また、上記Ｌ１0相ＦｅＰｔナノ粒子の保磁力は、４ｋＯｅ以上であることが好ましい（請求項１２）。
上記保磁力が４ｋＯｅ未満の場合には、優れた磁気特性を得ることができないおそれがある。
【００５２】
また、上記Ｌ１0相ＦｅＰｔナノ粒子の規則化度は、０．５以上であることが好ましい（請求項１３）。
上記規則化度が０．５未満の場合には、高い保磁力を得ることができないおそれがある。すなわち、Ｌ１0相は、大きな磁気異方性を有しているが、そのＬ１0相の規則化度が低いと保磁力も低くなってしまう。
【実施例】
【００５３】
（実施例１）
上記第１の発明の実施例にかかるＦｅＰｔナノ粒子の合成方法、及びそれによって得られたＦｅＰｔナノ粒子について説明する。
本例では、第１溶媒としては、上記の一般式（化１）に示した構造を有する１，３，５−トリフェニルベンゼン（Ｃ24Ｈ18）を用い、第２溶媒としては、上記の一般式（化４）に示した構造を有するテトラコサン（Ｃ24Ｈ50）を用いた。
そして、表１に示す各種条件の下、ＦｅＰｔナノ粒子（試料Ａ１〜Ａ５）を合成し、その特性を評価した。なお、試料Ａ２〜Ａ４は、混合溶媒を用いた本発明品、試料Ａ１、Ａ５は、第１溶媒又は第２溶媒を単独で用いた比較品である。
【００５４】
＜溶液作製工程＞
まず、石英製冷却管を備えた石英製フラスコ内に、トリフェニルベンゼン（第１溶媒）とテトラコサン（第２溶媒）とを所定の混合比（質量比／１００：０〜０：１００）で混合してなる混合溶媒２０ｇ、鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート及び白金（Ｐｔ）アセチルアセトナートを合わせて１ｍｍｏｌ（原料の仕込み量（モル比）／Ｆｅ：Ｐｔ＝５２：４８）加え、フラスコ内を窒素置換して空気及び水分をフラスコ内から除いた。なお、合成時は、常にフラスコ内に窒素ガスを吹き込みながら行った。
【００５５】
次いで、マントルヒータによりフラスコ内を加熱し、混合溶媒中に鉄アセチルアセトナート及び白金アセチルアセトナートを溶解して均一な溶液とした。なお、溶液を調製する温度は、混合溶媒の種類や混合割合等によって異なる。
その後、フラスコ内を室温まで冷却し、テトラエチレングリコール（＝ＴＥＧ）（還元剤）を５ｍｍｏｌ添加した。
【００５６】
＜反応工程＞
次いで、マントルヒータによりフラスコ内を所定温度（還流温度：４００〜４２０℃）に昇温後、１時間還流処理を行った。冷却後、フラスコ内に固体状の試料を得た。
その後、固体状の試料中の有機成分をクロロホルムで溶解し、その溶液をろ過して固形分（無機成分）を分離することにより、ＦｅＰｔナノ粒子（試料Ａ１〜Ａ５）を得た。
【００５７】
次に、得られたＦｅＰｔナノ粒子（試料Ａ１〜Ａ５）について、物性の評価を行った。
各測定項目とその測定方法は、以下の通りである。
【００５８】
（組成）
ＦｅＰｔナノ粒子の組成（モル比）は、ＦｅＰｔナノ粒子をガラス基板に塗布し、ＳＥＭ−ＥＤＸ（日立製、Ｓ−３６００Ｎ、加速電圧：２０ｋＶ）で測定を行った。そして、ＦｅＫとＰｔＬの特性Ｘ線強度比からＦｅとＰｔとの比を求めた。
【００５９】
（粒径）
ＦｅＰｔナノ粒子の結晶粒径（平均粒径）は、Ｘ線回折の（１１１）ピークの半値幅から、シェラーの式を用いて求めた。
【００６０】
（規則化度）
規則化度Ｓは、Ｘ線回折の（１１１）と（１１０）とのピーク面積を用い、ＪＣＰＤＳカード（０４３−１３５９）の値を規則化度１として、下記の式（数１）に基づいて求めた。
【００６１】
【数１】
2008057037.tif 000011
【００６２】
また、磁気特性の測定には、磁場中配向試料を用いる。磁場中配向試料は、サンプルホルダーにＦｅＰｔナノ粒子とワックスとを詰め、そのホルダーを電磁石にセットして磁場をかけながら加熱し、ワックスを溶かした。その後、磁場をかけながら冷却することにより、磁場中配向試料を得た。
【００６３】
（磁気特性）
磁気特性は、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）（東英工業製：ＶＳＭ−３８）を用い、最大磁場１８ｋＯｅ、室温で測定した。そして、ヒステリシス曲線を求め、さらにそこから飽和磁化σｓ、残留磁化σｒ及び保磁力ｉＨｃを求めた。
【００６４】
次に、各測定の結果を表１に示す。
また、図１〜図４には、試料Ａ１、Ａ３〜Ａ５のＸＲＤ測定結果を示す。同図において、ミラー指数に下線を引いている回折ピークがＬ１0相に伴う超格子構造の回折ピークである。
また、図５〜図８には、試料Ａ１、Ａ３〜Ａ５のヒステリシス曲線を示す。同図において、保磁力ｉＨｃを示してある。
【００６５】
図１〜図４から知られるように、本発明品（試料Ａ３、Ａ４）は、比較品（試料Ａ１、Ａ５）に比べて、Ｌ１0相に伴う超格子構造の回折ピークが強いことがわかる。すなわち、規則化度の高いＬ１0相が得られたことを表している。
また、図５〜図８から知られるように、本発明品（試料Ａ３、Ａ４）は、比較品（試料Ａ１、Ａ５）に比べて、保磁力ｉＨｃが高いことがわかる。
【００６６】
また、表１から知られるように、本発明品（試料Ａ２〜Ａ４）は、比較品（試料Ａ１、Ａ５）に比べて、高い規則化度Ｓを示している。また、磁気特性においては、本発明品（試料Ａ２〜Ａ４）は、飽和磁化σｓが２０〜３０ｅｍｕ／ｇと少し低い値となったが、これは反応中に溶媒の一部が炭素化・黒鉛化し、不純物としてすす等が混入した影響であると考えられる。いずれにしても、本発明品（Ａ２〜Ａ４）は、高い保磁力ｉＨｃを示している。
特に、試料Ａ３は、規則化度Ｓが０．６、保磁力ｉＨｃが６．２ｋＯｅと高い値を示した。
【００６７】
また、図９には、表１に示したデータを基に、混合溶媒におけるテトラコサン（第２溶媒）の質量比率と磁気特性（飽和磁化σｓ、保磁力ｉＨｃ）との関係を示す。
同図から知られるように、テトラコサンが３０〜７０ｍａｓｓ％のとき、高い保磁力ｉＨｃを示している。また、テトラコサンの質量比率が低くなるほど飽和磁化σｓが低下している。飽和磁化σｓ低下の理由は、得られたＦｅＰｔナノ粒子の規則化度の低下、つまりＬ１0相の量の低下によるものである。Ｌ１0相の量が低下することにより、非磁性のｆｃｃ構造が占める割合が多くなるからである。
【００６８】
【表１】
2008057037.tif 000012
【００６９】
（実施例２）
上記第２の発明の実施例にかかるＦｅＰｔナノ粒子の合成方法、及びそれによって得られたＦｅＰｔナノ粒子について説明する。
本例では、溶媒としては、上記の一般式（化８）に示した構造を有する４−ベンゾイルビフェニル（Ｃ19Ｈ14Ｏ）を用いた。
そして、表２に示す各種条件の下、ＦｅＰｔナノ粒子（試料Ｂ１〜Ｂ７）を合成し、その特性を評価した。
【００７０】
＜溶液作製工程＞
まず、石英製冷却管を備えた石英製フラスコ内に、４−ベンゾイルビフェニル（溶媒）２０ｇ、鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート及び白金（Ｐｔ）アセチルアセトナートを合わせて１ｍｍｏｌ（原料の仕込み量（モル比）／Ｆｅ：Ｐｔ＝５５：４５〜６５：３５）加え、フラスコ内を窒素置換して空気及び水分をフラスコ内から除いた。なお、合成時は、常にフラスコ内に窒素ガスを吹き込みながら行った。
【００７１】
次いで、マントルヒータによりフラスコ内を加熱し、溶媒中に鉄アセチルアセトナート及び白金アセチルアセトナートを溶解して均一な溶液とした。
その後、フラスコ内を室温まで冷却し、テトラエチレングリコール（＝ＴＥＧ）（還元剤）を５ｍｍｏｌ添加した。
【００７２】
＜反応工程＞
次いで、マントルヒータによりフラスコ内を所定温度（３９０、４１０℃）に昇温後、所定時間（１分、１０分、１時間、３時間）還流処理を行った。冷却後、フラスコ内に固体状の試料を得た。
その後、固体状の試料中の有機成分をクロロホルムで溶解し、その溶液をろ過して固形分（無機成分）を分離することにより、ＦｅＰｔナノ粒子（試料Ｂ１〜Ｂ７）を得た。
【００７３】
次に、得られたＦｅＰｔナノ粒子（試料Ｂ１〜Ｂ７）について、物性評価を行った。
各測定項目とその測定方法は、実施例１と同様である。
【００７４】
次に、各測定の結果を表２に示す。
また、図１０〜図１２には、試料Ｂ３〜Ｂ５のＸＲＤ測定結果を示す。同図において、ミラー指数に下線を引いている回折ピークがＬ１0相に伴う超格子構造の回折ピークである。
また、図１３〜図１５には、試料Ｂ３〜Ｂ５のヒステリシス曲線を示す。同図において、保磁力ｉＨｃを示してある。
【００７５】
図１０〜図１２から知られるように、試料Ｂ３〜Ｂ５は、Ｌ１0相に伴う超格子構造の回折ピークが強く観察されていることがわかる。すなわち、規則度の高いＬ１0相が得られたことを表している。
また、図１３〜図１５から知られるように、試料Ｂ３〜Ｂ５は、保磁力ｉＨｃが高いことがわかる。
【００７６】
また、表２から知られるように、試料Ｂ１〜Ｂ７は、高い規則化度Ｓを示している。また、磁気特性においては、試料Ｂ３、Ｂ４は、飽和磁化σｓが２０〜３０ｅｍｕ／ｇと少し低い値となったが、これは反応中に溶媒の一部が炭素化・黒鉛化し、不純物としてすす等が混入した影響であると考えられる。いずれにしても、試料Ｂ１〜Ｂ７は、高い保磁力ｉＨｃを示している。
特に、試料Ｂ３は、規則化度Ｓが０．６０、保磁力ｉＨｃが９．３ｋＯｅ、試料Ｂ４は、規則化度Ｓが０．６８、保磁力ｉＨｃが１０ｋＯｅと高い値を示した。
【００７７】
また、図１６には、表２に示した試料Ｂ１〜Ｂ４のデータを基に、還流時間（加熱時間）と磁気特性（飽和磁化σｓ、保磁力ｉＨｃ）との関係を示す。
同図から知られるように、還流時間を１時間以上とすることにより、高い保磁力ｉＨｃが得られることがわかる。また、飽和磁化σｓは、保磁力ｉＨｃとは逆に還流時間が長くなるほど低下している。飽和磁化σｓの低下の原因は、上述したように、溶媒の一部が炭素化・黒鉛化し、不純物としてすす等が混入した影響であると考えられる。
【００７８】
また、図１７には、表２に示した試料Ｂ５〜Ｂ７のデータを基に、原料の仕込み量（Ｆｅのモル比率）と磁気特性（飽和磁化σｓ、保磁力ｉＨｃ）との関係を示す。
同図から知られるように、Ｆｅのモル比率が高くなるほど保磁力ｉＨｃが高くなっている。また、飽和磁化σｓは、Ｆｅのモル比率が６０ｍｏｌ％以上になると高くなっている。ＦｅＰｔは、一般的にＦｅ：Ｐｔ＝１：１よりＦｅが少しリッチな組成であるほうが高い保磁力ｉＨｃを示すことが知られており、これと一致した結果となった。
【００７９】
【表２】
2008057037.tif 000013
【００８０】
（実施例３）
本例は、実施例２において、溶媒となる４−ベンゾイルビフェニルに添加する鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート及び白金（Ｐｔ）アセチルアセトナートの原料濃度、さらに還元剤の添加量を変化させた例である。
表３に示す各種条件の下、ＦｅＰｔナノ粒子（試料Ｃ１〜Ｃ７）を合成し、その特性を評価した。
【００８１】
＜溶液作製工程＞
まず、石英製冷却管を備えた石英製フラスコ内に、４−ベンゾイルビフェニル（溶媒）２０ｇ、鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート及び白金（Ｐｔ）アセチルアセトナートを合わせて５ｍｍｏｌ又は１０ｍｍｏｌ（原料の仕込み量（モル比）／Ｆｅ：Ｐｔ＝５２：４８〜５５：４５）加え、フラスコ内を窒素置換して空気及び水分をフラスコ内から除いた。なお、合成時は、常にフラスコ内に窒素ガスを吹き込みながら行った。
【００８２】
次いで、マントルヒータによりフラスコ内を加熱し、溶媒中に鉄アセチルアセトナート及び白金アセチルアセトナートを溶解して均一な溶液とした。
その後、フラスコ内を室温まで冷却し、テトラエチレングリコール（＝ＴＥＧ）（還元剤）を所定量（５〜５０ｍｍｏｌ）添加した。
【００８３】
＜反応工程＞
次いで、マントルヒータによりフラスコ内を所定温度（３９０℃）に昇温後、所定時間（１時間）還流処理を行った。冷却後、フラスコ内に固体状の試料を得た。
その後、固体状の試料中の有機成分をクロロホルムで溶解し、その溶液をろ過して固形分（無機成分）を分離することにより、ＦｅＰｔナノ粒子（試料Ｃ１〜Ｃ７）を得た。
【００８４】
次に、得られたＦｅＰｔナノ粒子（試料Ｃ１〜Ｃ７）について、物性評価を行った。
各測定項目とその測定方法は、実施例１と同様である。
【００８５】
次に、各測定の結果を表３に示す。
表３から知られるように、試料Ｃ１〜Ｃ７は、高い規則化度Ｓを示している。また、磁気特性においては、いずれも飽和磁化σｓ≒５０ｅｍｕ／ｇであり、高い値となっている。これは、鉄（Ｆｅ）アセチルアセトナート及び白金（Ｐｔ）アセチルアセトナートの原料濃度を高くし、還元剤の添加量を調整することにより、反応中におけるすす等の不純物の生成が抑えられたためであると考えられる。そして、試料Ｃ１〜Ｃ７は、高い保磁力ｉＨｃを示している。
特に、試料Ｃ４は、規則化度Ｓが０．８０、飽和磁化σｓが４９ｅｍｕ／ｇ、保磁力ｉＨｃが１０．０ｋＯｅ、試料Ｃ５は、規則化度Ｓが０．７７、飽和磁化σｓが５２ｅｍｕ／ｇ、保磁力ｉＨｃが１０．３ｋＯｅと高い値を示した。
【００８６】
【表３】
2008057037.tif 000014
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】実施例１における、試料Ａ１のＸＲＤ測定結果を示す説明図。
【図２】実施例１における、試料Ａ３のＸＲＤ測定結果を示す説明図。
【図３】実施例１における、試料Ａ４のＸＲＤ測定結果を示す説明図。
【図４】実施例１における、試料Ａ５のＸＲＤ測定結果を示す説明図。
【図５】実施例１における、試料Ａ１のヒステリシス曲線を示す説明図。
【図６】実施例１における、試料Ａ３のヒステリシス曲線を示す説明図。
【図７】実施例１における、試料Ａ４のヒステリシス曲線を示す説明図。
【図８】実施例１における、試料Ａ５のヒステリシス曲線を示す説明図。
【図９】実施例１における、第２溶媒の混合比率と磁気特性との関係を示す説明図。
【図１０】実施例２における、試料Ｂ３のＸＲＤ測定結果を示す説明図。
【図１１】実施例２における、試料Ｂ４のＸＲＤ測定結果を示す説明図。
【図１２】実施例２における、試料Ｂ５のＸＲＤ測定結果を示す説明図。
【図１３】実施例２における、試料Ｂ３のヒステリシス曲線を示す説明図。
【図１４】実施例２における、試料Ｂ４のヒステリシス曲線を示す説明図。
【図１５】実施例２における、試料Ｂ５のヒステリシス曲線を示す説明図。
【図１６】実施例２における、還流時間と磁気特性との関係を示す説明図。
【図１７】実施例２における、Ｆｅのモル比率と磁気特性との関係を示す説明図。
【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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【図９】
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【図１０】
2008057037.tif 000024
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2008057037.tif 000029
【図１６】
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【図１７】
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