(57)【要約】【課題】  情報の大幅な高密度化および高精度化を実現できる記憶媒体を提供すること。【解決手段】  この発明の記憶媒体は、ナノ磁性粒子９が挿入されて、このナノ磁性粒子９をその壁面で堅牢に保持して、一定以上のエネルギーが作用しない限りナノ磁性粒子９のスピンの方向が所定の方向から回転しないようにナノ磁性粒子９を内包すると共に、基板１上の一方向に配列されている複数のカーボンナノチューブ２を備える。そして、連続するカーボンナノチューブ２内のナノ磁性粒子９のスピンの方向の配列によって、情報を表わし、かつ、記憶する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ内にナノ磁性粒子を挿入していることを特徴とする記憶媒体。
【請求項２】
請求項１に記載の記憶媒体において、
上記ナノ磁性粒子は、ボール状の閉じた構造のフラーレンに内包された状態で、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ内に挿入されていることを特徴とする記憶媒体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の記憶媒体において、
上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバの軸方向が基板に略垂直な方向に向けられた状態で、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバが、基板上に複数個配列されていることを特徴とする記憶媒体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の記憶媒体において、
上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバは、単層カーボンナノチューブ或いは単層カーボンナノファイバであることを特徴とする記憶媒体。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の記憶媒体において、
上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバは、多層カーボンナノチューブ或いは多層カーボンナノファイバであることを特徴とする記憶媒体。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一つに記載の記憶媒体において、
記憶の一単位の情報を、１本の上記カーボンナノチューブ或いは１本の上記カーボンナノファイバの縦方向に挿入されたナノ磁性粒子の数によって表現することを特徴とする記憶媒体。
【請求項７】
請求項３に記載の記憶媒体において、
記憶の一単位の情報を、複数の上記カーボンナノチューブ或いは複数の上記カーボンナノファイバに挿入されたナノ磁性粒子の数によって表現することを特徴とする記憶媒体。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一つに記載の記憶媒体において、
上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ内の上記ナノ磁性粒子のスピンの向きを変えることによって書き換え可能であることを特徴とする記憶媒体。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一つに記載の記憶媒体が、表面に形成されていることを特徴とするディスク。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一つに記載の記憶媒体を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれか一つに記載の記憶媒体を備えることを特徴とする車輌用回転センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバを用いた記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記憶媒体としては、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すものがある。この記憶媒体は、スピンの方向７０が揃えられた多数の磁性粒子７１から構成される図９（Ａ）（または図９（Ａ）の簡略表記である図９（Ｂ））に示す磁気ドメイン７３を、図９（Ｃ）に示すように、その揃えられたスピンの方向７１を、基板７４の法線方向（基板７４から上の方向、または、基板７４から下に向かう方向）にした状態で、基板７４に沿って複数個配列して、各磁気ドメイン７３のスピンの方向７８（上向き、あるいは、下向き）に基づいて、１個の磁気ドメインで１ビットを構成して、２進法で情報を表現するようにしている。
【０００３】
しかしながら、上記従来の記憶媒体では、磁化の微細化を行うために、磁気ドメイン７３の体積をある値以上に小さくすると、磁気ドメイン７３の境界領域付近の磁性粒子において、スピンの方向がフリップするのに要する交換エネルギーよりも、熱的な揺らぎのエネルギーの方が大きくなって、時間が経過するにしたがって、磁気ドメイン７３の境界領域の磁性粒子のスピンが熱的な揺らぎでフリップしてスピンの方向が変わって、磁気ドメイン７３のスピンの方向７８がぼやけて、情報が失われるという問題がある。
【０００４】
このことから、磁化の細分化に限界が存在し、情報の高精度化および高密度化が難しいという問題がある。
【特許文献１】特表２００１−５１２２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、情報の大幅な高密度化および高精度化を実現できる記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、この発明の記憶媒体は、カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ内にナノ磁性粒子を挿入していることを特徴としている。
【０００７】
尚、この明細書では、直径（カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバが多層の場合は、一番外側のチューブの直径）が、１５ｎｍ以下のものを、カーボンナノチューブと定義し、直径（カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバが多層の場合は、一番外側のチューブの直径）が、１５ｎｍよりも大きくて１００ｎｍ（０.１μｍ）よりも小さいものをカーボンナノファイバと定義することにする。
【０００８】
上記発明の記憶媒体によれば、ナノ磁性粒子が、カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ内に挿入されているので、ナノ磁性粒子を、カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバの内面によって堅牢に拘束することができて、熱励起によりナノ磁性粒子のスピンの回転軸が反転することを防止することができる。したがって、熱的揺らぎが生じても、スピンがフリップすることがないので、情報がぼけることがなくて、情報を確実に保持することができて、情報を高精度化することができる。
【０００９】
また、上記発明の記憶媒体によれば、記憶の最小単位が占める断面積のスケールを、従来の磁気ドメインの断面積のスケールと比較して格段に小さなカーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバのスケール、すなわち、ナノスケールのオーダーまで格段に小さくできるので、分解能を格段に高くできて、情報の記録密度を大幅に向上できる。
【００１０】
また、上記発明の記憶媒体によれば、ナノ磁性粒子が、カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ内に挿入されているので、ナノ磁性粒子の配列および位置が変わることがなく、情報を確実に読み出すことができる。
【００１１】
また、一実施形態の記憶媒体は、上記ナノ磁性粒子が、ボール状の閉じた構造のフラーレンに内包された状態で、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ内に挿入されていることを特徴としている。
【００１２】
上記実施形態によれば、上記ナノ磁性粒子が、例えば、Ｃ６０やＣ７０等のボール状の閉じた構造のフラーレンに内包された状態で上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ内に挿入されているので、ナノ磁性粒子を、上記フラーレンを介して上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバに堅牢に保持させることができる。したがって、ナノ磁性粒子のスピンの回転軸が反転することをより確実に防止できる。
【００１３】
また、一実施形態の記憶媒体は、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバの軸方向が基板に略垂直な方向に向けられた状態で、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバが、基板上に複数個配列されていることを特徴としている。
【００１４】
上記実施形態によれば、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバの軸方向が基板に略垂直な方向に向けられた状態で、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバが、基板上に複数個配列されているので、情報に基づいて強磁場をかけて、連続するカーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ内のナノ磁性粒子のスピンの方向を所定の方向に配向することによって、より強い磁束密度で容易に情報を表現できて記憶できる。
【００１５】
また、一実施形態の記憶媒体は、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバが、単層カーボンナノチューブ（Single Wall Carbon Nanotube : SWCNT）或いは単層カーボンナノファイバであることを特徴としている。
【００１６】
上記実施形態によれば、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバが、単層カーボンナノチューブ或いは単層カーボンナノファイバであるので、隣接するカーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ間の距離をより小さくできて、情報の記録密度をより高くすることができる。
【００１７】
また、一実施形態の記憶媒体は、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバが、多層カーボンナノチューブ（Multi Wall Carbon Nanotube : MWCNT）或いは多層カーボンナノファイバであることを特徴としている。
【００１８】
上記実施形態によれば、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバが、多層カーボンナノチューブ或いは多層カーボンナノファイバであるので、カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバの強度を強くすることができ、また、多重壁による外部擾乱を遮断できて、ナノ磁性粒子を安定的に保持することができて、情報の破壊を防止できる。
【００１９】
また、一実施形態の記憶媒体は、記憶の一単位の情報を、１本の上記カーボンナノチューブ或いは１本の上記カーボンナノファイバの縦方向に挿入されたナノ磁性粒子の数によって表現することを特徴としている。
【００２０】
上記実施形態によれば、記憶の一単位の情報が、１本の上記カーボンナノチューブ或いは１本の上記カーボンナノファイバの縦方向に挿入されたナノ磁性粒子の数によって表現されるので、記憶の一単位が占める断面積のスケールを、最小のスケール、すなわち、カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバの断面積のスケールにしたままで、強い磁束密度による記録ができ、大きな情報の記録密度を維持できる。更に、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバの縦方向に挿入するナノ磁性粒子の数を、要求される磁気パターンの粗さに応じて適宜調節することによって、磁気信号の大きさを、要求されるレベルの大きさに調整することができる。また、一単位の情報を磁性粒子の数を変えることによって、２値情報に限らず、１０進、１６進等の多値情報とすることができる。
【００２１】
また、一実施形態の記憶媒体は、記憶の一単位の情報を、複数の上記カーボンナノチューブ或いは複数の上記カーボンナノファイバに挿入されたナノ磁性粒子の個数によって表現することを特徴としている。
【００２２】
上記実施形態によれば、記憶の一単位の情報が、複数の上記カーボンナノチューブ或いは複数の上記カーボンナノファイバに挿入されたナノ磁性粒子の個数によって表現されるので、記憶の一単位の情報を表現するナノ磁性粒子の数を大きなものにすることができる。このことから、磁気信号の大きさを、大きくすることができる。また、一単位の情報を磁性粒子の数を変えることによって、２値情報に限らず、１０進、１６進等の多値情報とすることができる。
【００２３】
また、一実施形態の記憶媒体は、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ内の上記ナノ磁性粒子のスピンの向きを変えることによって書き換え可能であることを特徴としている。
【００２４】
上記実施形態によれば、上記記憶媒体が、上記カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ内の上記ナノ磁性粒子のスピンの向きを変えることによって書き換え可能であるので、何度も情報の書き換えをすることができる。
【００２５】
また、この発明のディスクは、上記発明の記憶媒体が、表面に形成されていることを特徴としている。
【００２６】
上記発明のディスクによれば、上記発明の記憶媒体を、表面に形成しているので、情報の記録密度を格段に向上して、記録容量を格段に向上できると共に、情報の精度を高精度にすることができる。
【００２７】
また、この発明の電子機器は、上記発明の記憶媒体を備えることを特徴としている。
【００２８】
上記発明の電子機器によれば、上記発明の記憶媒体を備えているので、より多くの情報を、より小さな領域に収容することができる。
【００２９】
また、この発明の車輌用回転センサは、上記発明の記憶媒体を備えることを特徴としている。
【００３０】
上記発明の車輌用回転センサによれば、上記発明の記憶媒体を備えているので、磁気パターンに寄与するナノ磁性粒子数を多くとることによって、Ｓ／Ｎ（シグナル／ノイズ）比が大きい信号を容易に得ることができ、かつ、小型で信頼性の高いシステムを容易に構築することができる。
【発明の効果】
【００３１】
上記発明の記録媒体によれば、ナノ磁性粒子を、カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ内に挿入しているので、上記ナノ磁性粒子を、そのナノ磁性粒子のスピンの方向が、熱的揺らぎのエネルギーよりも大きな一定以上のエネルギーが作用しない限り回転しないように、カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバの壁面で堅牢に保持することができて、情報を高精度化することができる。
【００３２】
また、上記発明の記録媒体によれば、記憶の最小単位が占める断面積のスケールを、従来の磁気ドメインの断面積のスケールと比較して格段に小さなカーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバのスケール、すなわち、ナノスケールまで小さくできるので、分解能を格段に高くできて、情報の記録密度を大幅に向上できる。
【００３３】
また、上記発明の記録媒体によれば、ナノ磁性粒子が、カーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ内に挿入されているので、ナノ磁性粒子の配列および位置が変わることがなくて、情報を確実に読み出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３５】
図１は、この発明の第１実施形態の記憶媒体の模式図である。第１実施形態の記憶媒体は、基板１と、この基板１上に直線状に連続して配列されている複数個のカーボンナノチューブ２とを備える。上記複数のカーボンナノチューブ２は、図２に示すような２層カーボンナノチューブであり、内径が大きなカーボンナノチューブ内に、内径が小さいカーボンナノチューブが内包された構造になっている。上記複数のカーボンナノチューブ２の軸方向は、図１に示すように、基板１に略垂直な方向に向けられている。
【００３６】
上記複数のカーボンナノチューブ２は、上記内径が小さい方のカーボンナノチューブの内径と略等しい直径を有するナノ磁性粒子９が、クラスタービームによる照射により３層にわたって挿入されている３つの連続するカーボンナノチューブ２からなる第１の組５に所属するか、または、ナノ磁性粒子９が挿入されていない３つの連続するカーボンナノチューブ２からなる第２の組７に所属している。
【００３７】
上記第１の組５に所属するカーボンナノチューブ２に挿入されている９個のナノ磁性粒子９のスピンの方向は、カーボンナノチューブ２の挿入された後、強磁場がかけられることにより、基板１の法線方向で、かつ、基板１の表面から基板１の上方に向かう方向に揃えられている。
【００３８】
上記第１の組５のカーボンナノチューブ２に挿入されたナノ磁性粒子９の数９と、上記第２の組７のカーボンナノチューブに挿入されたナノ磁性粒子９の数０は、夫々記憶の一単位の情報を表現している。すなわち、上記数９を２進法の１に割り当て、かつ、上記数０を２進法の０に割り当てることにより、２進法で情報を表わし記憶するようになっている。
【００３９】
図３は、基板３１上に成長させられた複数の２層カーボンナノチューブ３２を示す模式図である。この複数のカーボンナノチューブ３２は、上記第１実施形態の記憶媒体を形成するためのものである。
【００４０】
第１実施形態の記憶媒体では、基板３１上におけるカーボンナノチューブ３２を形成したい箇所（今の場合、基板３１上における一直線上の方向）に、鉄、コバルト、ニッケル、モリブデン等の触媒を均一に塗布した後、ＨｅやＡｒ等の不活性ガスの雰囲気下でアーク放電を行って黒鉛棒を加熱蒸発させて、上記触媒を成長起点とするカーボンナノチューブ３２を成長させることにより、図３に示すように、隣接するカーボンナノチューブ３２間の間隔を等間隔にしている。
【００４１】
上記第１実施形態の記憶媒体によれば、ナノ磁性粒子９を、カーボンナノチューブ２（２層カーボンナノチューブ２に限らず単層カーボンナノチューブや２層以外の多層カーボンナノチューブでも良い）内に挿入しているので、ナノ磁性粒子９を、そのナノ磁性粒子９のスピンの方向が、熱的揺らぎのエネルギーよりも大きなエネルギーが作用しない限り回転しないように、カーボンナノチューブ２の壁面と相互作用をさせ堅牢に保持することができる。したがって、熱的揺らぎが生じても、スピンがフリップすることがなくて情報がぼけることがないので、情報を高精度化することができる。
【００４２】
また、上記第１実施形態の記憶媒体によれば、基板１上で記憶の最小単位が占める断面積を、従来の磁気ドメインのスケールと比較して格段に小さなカーボンナノチューブ９の断面積のスケール、すなわち、ナノスケールの２乗のスケールまで小さくできるので、分解能を格段に高くできて、情報の記録密度を大幅に向上できる。
【００４３】
また、上記第１実施形態の記憶媒体によれば、ナノ磁性粒子９が、カーボンナノチューブ２内に挿入されているので、ナノ磁性粒子９の配列および位置が熱拡散等で変わることがなくて、情報を確実に保持し、読み出すことができる。
【００４４】
また、上記第１実施形態の記憶媒体によれば、カーボンナノチューブ２の軸方向が基板１に略垂直な方向に向けられた状態で、カーボンナノチューブ２が、基板１上の一方向に複数個配列されているので、この一列に配列されたカーボンナノチューブ２内のナノ磁性粒子９のスピンの方向を、情報に基づいて所定の方向に配向することによって、容易に情報を表現できて記憶できる。
【００４５】
また、上記第１実施形態の記憶媒体によれば、カーボンナノチューブが、２層カーボンナノチューブ２であるので、カーボンナノチューブ２の強度を強くすることができる。したがって、外的衝撃などの外部擾乱が加えられても、これらの外部擾乱を多重壁により遮断できナノ磁性粒子９を安定的に保持することができるので、情報の破壊を防止できる。
【００４６】
また、上記第１実施形態の記憶媒体によれば、記憶の一単位の情報を、３本のカーボンナノチューブ２が有するナノ磁性粒子９の数（０個または９個）によって表現し、最小の磁気信号の大きさを、ナノ磁性粒子９が３個縦方向に挿入された３本のカーボンナノチューブ２が有する９個のナノ磁性粒子が発信する磁気信号の大きさにしているので、発信される磁気信号の大きさを大きくすることができる。このように、記憶の一単位の情報を、複数のカーボンナノチューブが有するナノ磁性粒子によって表現するようにすると、１本のカーボンナノチューブ内のナノ磁性粒子の数や、記憶の一単位を構成するカーボンナノチューブの本数を調整することによって、磁気信号の大きさを大きくすることができて、磁気信号の大きさを必要とされる磁性磁気パターンの粗さ精度に応じて適宜調整することができる。
【００４７】
尚、上記第１実施形態の記憶媒体では、記憶の一単位を構成する９個のナノ磁性粒子９のスピンの方向を、上向きに揃えたが、記憶の一単位を構成するナノ磁性粒子のスピンの方向を、下向きに揃えても良い。
【００４８】
また、上記第１実施形態の記憶媒体では、記憶の一単位の情報を、３本のカーボンナノチューブ２が有するナノ磁性粒子９の数によって表現し、最小の磁気信号の大きさを、ナノ磁性粒子９が３個縦方向に挿入された３本のカーボンナノチューブ２が有する９個のナノ磁性粒子が発信する磁気信号の大きさにしたが、この発明の記憶媒体では、記憶の一単位の情報を、３本以外の複数本のカーボンナノチューブが有するナノ磁性粒子の数によって表現し、最小の磁気信号の大きさを、ナノ磁性粒子が１個または３個以外の複数個縦方向に挿入された３本以外の複数本のカーボンナノチューブが有するナノ磁性粒子の個数によって表現しても良い。また、記憶の一単位の情報を、１本のカーボンナノチューブが有するナノ磁性粒子の数によって構成しても良く、この場合、記憶の一単位が占める断面積のスケールを、最小のスケール、すなわち、カーボンナノチューブの半径の２乗のスケールにできて、大きな情報の記録密度を維持しながら、最小の磁気信号の大きさを、適宜調整できる。
【００４９】
また、上記第１実施形態の記憶媒体では、２層カーボンナノチューブ２を採用したが、この発明の記憶媒体では、２層以外の多層カーボンナノチューブを採用しても良く、この場合においても、２層カーボンナノチューブを採用した場合と同様に、カーボンナノチューブの強度を強くし、外部擾乱を遮断することができる。
【００５０】
また、上記第１実施形態の記憶媒体では、基板１上における一直線上にカーボンナノチューブを配列したが、この発明の記憶媒体では、基板として円板状の基板を採用して、基板上の周方向にカーボンナノチューブを配列しても良い。
【００５１】
また、上記第１実施形態の記憶媒体では、２進法で情報を表現したが、この発明の記憶媒体では、例えば、１本のカーボンナノチューブに５以下のナノ磁性粒子を挿入するようにして、連続する３本のカーボンナノチューブで記憶の一単位を構成して、３本のカーボンナノチューブ内に挿入できるナノ磁性粒子の数を０個〜１５個にして、１６進法で情報を表現しても良い。また、例えば、１５ｍ（ｍは自然数）までのナノ磁性粒子を、連続するｎ本（ｎは自然数）のカーボンナノチューブ内に、挿入するようにして、ｎ本のカーボンナノチューブで記憶の一単位を構成して、最小の磁気信号の大きさをｍ個のナノ磁性粒子が発信する磁気信号の大きさにして、１６進法で情報を表現しても良い。
【００５２】
また、１６進法と同様な方法で、例えば、１０進法等の１６進法以外の進法で、情報を表現しても良い。
【００５３】
（第２実施形態）
図４は、この発明の第２実施形態の記憶媒体の模式図である。
【００５４】
第２実施形態の記憶媒体は、基板４１上の一方向に直線状に連続して複数の単層カーボンナノチューブ４２を成長させた点と、単層カーボンナノチューブ４２の内径と略等しい直径を有し、かつ、上向きのスピンの方向を有するナノ磁性粒子４９が３層にわたって挿入されている３つの連続する単層カーボンナノチューブ４２からなる第１の組４５と、単層カーボンナノチューブ４２の内径と略等しい直径を有し、かつ、下向きのスピンの方向を有するナノ磁性粒子４９が３層にわたって挿入されている３つの連続する単層カーボンナノチューブ４２からなる第２の組４７とを規則的に配置することにより、２進法で情報を表わして記憶するようにした点が、上記第１実施形態の記憶媒体と異なる。
【００５５】
図４に示すように、第２実施形態の記憶媒体は、記憶の一単位を、上記ナノ磁性粒子が３個縦方向に挿入された３本の上記カーボンナノチューブが有する９個のナノ磁性粒子によって構成している。
【００５６】
図５は、記憶の一単位である上記９個のナノ磁性粒子のスピンの総和を、一つの大きなスピン５０で模式的に示した図４と等価な図である。第２実施形態の記憶媒体における図５に示されている箇所においては、上向きのスピンと下向きのスピンが交互に配列されている。
【００５７】
上記第２実施形態の記憶媒体では、第１実施形態の記憶媒体と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第１実施形態の記憶媒体と異なる作用効果および変形例についてのみ説明を行うことにする。
【００５８】
上記第２実施形態の記憶媒体によれば、カーボンナノチューブとして、単層カーボンナノチューブ４２を採用したので、隣接するカーボンナノチューブ４２間の距離をより小さくできて、情報の記録密度をより高くすることができる。
【００５９】
また、上記第２実施形態の記録媒体によれば、図４に示すように、スピンの上下によって、２進法の情報を表わすようにしたので、カーボンナノチューブ４２が配列されている一方向に、局所的に連続して強磁場をかけなおすことによって、記憶の一単位が表わすスピンの向きを、意図的にフリップさせることができる。このことから、上記第２実施形態の記憶媒体は、情報を何度も書き換えることができる。
【００６０】
（第３実施形態）
図６は、この発明の第３実施形態の記憶媒体の模式図である。
【００６１】
第３実施形態の記憶媒体は、基板６１の上に直線状に連続して複数の単層カーボンナノチューブ６２を成長させ、４つの連続する単層カーボンナノチューブ６２からなるセル６７を記憶の一単位としている。
【００６２】
各セル６７に含まれる各単層カーボンナノチューブ６２には、図６において右方向から順に１個、２個、３個、４個のナノ磁性粒子６９が挿入されている。
【００６３】
各セル６７内の各単層カーボンナノチューブ６２毎にナノ磁性粒子６９のスピンの方向を変えることにより、セル６７全体のスピンの方向および磁性信号の大きさを１６通り表現することができる。
【００６４】
また、強磁場をかけることによって、各単層カーボンナノチューブ６２のスピンの方向を変えることにより、各セル６７のスピン方向および磁性信号の大きさを変化させ、情報を何度も書き換えることができる。
【００６５】
図７は、上記基板６１上の図６に示した部分以外の部分を示す図である。
【００６６】
図７においては、各セル６７のスピンの総和が一つの大きなスピン６０で表わされている。図７に示す表記法では、一つの大きなスピンの向きおよび大きさをかえることによって、１６通りの磁気信号を表現している。
【００６７】
（第４実施形態）
図８は、この発明の第４実施形態の記憶媒体が備える単層カーボンナノチューブを示す図である。
【００６８】
第４実施形態の記憶媒体では、図８に示すように、ナノ磁性粒子が、ボール状の閉じた構造のフラーレンの一例としてのＣ６０に内包された状態で、単層カーボンナノチューブ内に挿入されている点が、第２実施形態の記憶媒体と異なる。
【００６９】
尚、図８において、ａは、Ｃ６０に内包されたナノ磁性粒子間の距離を示し、ｄは、単層カーボンナノチューブ間の距離を示す。
【００７０】
上記第４実施形態の記憶媒体では、第１、第２および第３実施形態の記憶媒体と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第１、第２および第３実施形態の記憶媒体と異なる作用効果および変形例についてのみ説明を行うことにする。
【００７１】
上記第４実施形態の記憶媒体では、上記ナノ磁性粒子が、Ｃ６０に内包された状態でカーボンナノチューブ内に挿入されているので、上記Ｃ６０を上記単層カーボンナノチューブに堅牢保持させることによって、上記Ｃ６０内のナノ磁性粒子を上記カーボンナノチューブに容易に保持させることができる。
【００７２】
尚、上記第４実施形態の記憶媒体では、ボール状の閉じた構造のフラーレンとしてＣ６０を採用したが、この発明の記憶媒体では、ボール状の閉じた構造のフラーレンとして、Ｃ２０やＣ７０等のＣ６０以外のボール状の閉じた構造のフラーレンを採用しても良い。
【００７３】
また、上記第４実施形態の記憶媒体では、単層カーボンナノチューブ内に、Ｃ６０に内包されたナノ磁性粒子を配置したが、この発明の記憶媒体では、多層カーボンナノチューブにおける最も内側のカーボンナノチューブ内に、ボール状の閉じた構造のフラーレンに内包されたナノ磁性粒子を配置しても良い。
【００７４】
この発明の記憶媒体を適用できる品物としては、この発明の記憶媒体が表面に形成されている磁気ディスクや、この発明を用いた記憶媒体をメモリとして使用している携帯電話、コンピュータまたは電子レンジ等の記憶媒体が必要不可欠の電子機器がある。そして、この発明の記憶媒体を用いて磁気ディスクを形成すると、この磁気ディスクの記憶容量を大きくすることができ、この発明の記憶媒体を搭載した電子機器を形成すると、この電子機器をより多くの情報を備える高性能なものにすることができる。
【００７５】
また、この発明の記憶媒体をエンコーダに適用して自動車などの車輌用回転センサを形成すると、記憶の一単位の磁性の大きさを変えることにより、Ｓ／Ｎ（シグナル／ノイズ）比が大きい信号を容易に得ることができて、信頼性の高いシステムを容易に構築できて、車輪の回転数等を容易に測定することができる。
【００７６】
尚、上記第１〜第４実施形態では、直径（多層の場合は、一番外側のチューブの直径）が１５ｎｍ以下のカーボンナノチューブを用いて記憶媒体を構成したが、この発明では、直径（多層の場合は、一番外側のチューブの直径）が１５ｎｍよりも大きくて１００ｎｍ（０.１μｍ）よりも小さいカーボンナノファイバを用いて記憶媒体を構成しても良い。
【００７７】
また、上記第１〜第４実施形態では、カーボンナノチューブを用いて記憶媒体を形成したが、Ｂ（ホウ素）とＮ（窒素）の結合からなるＢＮナノチューブ、Ｂ-Ｃ-Ｎ系ナノチューブ、または、ＷＳ２等の金属カルコゲナイド系のナノチューブ等のカーボンナノチューブ或いはカーボンナノファイバ以外のナノチューブ或いはナノファイバを用いて、カーボンナノチューブを使用して記憶媒体を形成した場合と同様な方法で記憶媒体を形成しても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施形態の記憶媒体の模式図である。
【図２】２層カーボンナノチューブを示す図である。
【図３】基板上に等間隔に成長しているカーボンナノチューブを示す模式図である。
【図４】本発明の第２実施形態の記憶媒体の模式図である。
【図５】図４の簡略図である。
【図６】本発明の第３実施形態の記憶媒体の模式図である。
【図７】上記第３実施形態の記憶媒体を別の表記法で示した図である。
【図８】本発明の第４実施形態の記憶媒体が備える単層カーボンナノチューブを示す図である。
【図９】図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、従来の記憶媒体の記憶の一単位である磁気ドメインを示す図であり、図９（Ｃ）は、従来の記憶媒体を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７９】
１,３１,４１,６１  基板
２,３２  ２層カーボンナノチューブ
９,４９,６９  ナノ磁性粒子
４２,６２  単層カーボンナノチューブ
【図１】
2005056534.tif 000003
【図２】
2005056534.tif 000004
【図３】
2005056534.tif 000005
【図４】
2005056534.tif 000006
【図５】
2005056534.tif 000007
【図６】
2005056534.tif 000008
【図７】
2005056534.tif 000009
【図８】
2005056534.tif 000010
【図９】
2005056534.tif 000011