(57)【要約】【課題】磁気超微粒子の合成および磁気偏光を利用した光磁気記録装置【解決手段】均一な磁性超微粒子を合成し、そして磁性流体の作製方法を開示する。不均一性を低減するために均一共沈法を用いて調製される。フェライト超微粒子は、界面活性物質でコーティングされ、連続キャリア相の中に拡散されて、均質磁性流体を形成する。磁性探針が基板上に塗布した超微粒子を接近すると，磁場の印加によって超微粒子の磁区配向が変化するため,データを記憶することが可能となる．また,レーザ光を磁性超微粒子に照射し，磁区配向の変化領域における反射率が変わることによってデータの検出と読み込みすることが可能となる。大容量の光磁気記録装置を製造する可能である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
この請求項目は超微粒子と磁性流体の合成方法である。該方法は，（ａ）混合鉄族塩化物（Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Znなど）の水溶液とNaOH溶液を１０００ｍｌイオン交換水のビーカー中に入れ，同時に攪拌する．温度計及びpHメーターを用いて温度とpHをコントロールし，pHを一定に調整しながら，ビーカーの温度を保持して反応させる．超音波を用いて撹拌させると,フェライトコロイドが生成する．次に,イオン交換水の添加により溶液を希釈すると、充分なフェライトコロイドが生成される。吸引漏斗を用いて吸引ろ過し，純水で多回洗浄してナトリウムと塩素イオンを除く，超微粒子を合成される。（ｂ）界面活性剤により超微粒子の表面にコーティングする。（ｃ）コーティングされた超微粒子を有機溶液中で分散させる。
【請求項２】
この請求項目は磁性流体の整列構造を形成する方法である。該方法が、（ａ）磁性流体の薄膜を形成する工程。（ｂ）該磁性流体膜は外部磁場により整列構造になることがある。
【請求項３】
前記の整列構造化された磁性流体膜に磁場をかけてレーザ光の反射率が変わるので，この請求項目は該磁性流体膜における超微粒子の整列構造は光磁気記録装置への応用方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光磁気記録装置用の磁性超微粒子の合成方法及び磁性流体の創製方法に関するものである。
【０００２】
本発明は磁性流体における整列構造の形成方法に関するものである。
【０００３】
本発明は磁性流体の整列構造を利用した光磁気記憶装置の記憶方法に関するものである。
【背景技術】
【０００４】
近年,ナノテクノロジーの発展に伴い, 様々な分野でナノ材料が応用されている．特に磁性ナノ粒子は磁気記録材料,磁性流体,触媒,生物医学材料など多くの応用が期待されている．磁性微粒子の合成方法には,ゾルーゲル法や超臨界水熱法，共沈法などが知られている．共沈法は制御が容易であり,製造コストが安く, 簡単に大量生産ができる.従来の共沈法でフェライト超微粒子を作製するには,Fe2+:Fe3+のモル比が１：２となるように調整した硫酸塩水溶液に過剰のアルカリ溶液を加えた後,60℃程度に加温して粒子を成長させると超微粒子が合成できる．しかし,反応する際は溶液のpH値が急激に12以上になり,鉄イオンが不均一状態であるために超微粒子の粒径がばらつき,粒径を制御しにくい欠点があった．
【０００５】
磁性流体の薄膜における整列構造および調整方法の関連出願は特許出願平１０−５４２９０１に示す。その特許は、磁性流体の薄膜の整列構成の形成に基づく液晶磁気光学デバイス、およびこれらの構造の間隔を制御する能力を提供する。これらのデバイスには、光回折カラー表示、オンまたはオフが可能な単色光回折スイッチ、調整可能な光回折波長フィルタですが，本発明は外部磁場による超微粒子の整列構造法を提案し、この構造を用いて光磁気記録装置の開発が可能になる。
【０００６】
光磁気記録装置の関連出願は特許出願平２００４−９４９６４に示す。その特許は、高密度磁気記録媒体として、非磁性基板上に、直接あるいは間接的に軟磁性材料により形成された軟磁性裏打ち層を形成し、該軟磁性裏打ち層上に直接あるいは間接的に規則合金を形成し、2つの金属を交互に積層し,該積層膜形成後にレーザ光を照射させることによってデータを記憶する。そしで磁気ヘッドを用いて記録層に情報を記録再生する。本発明は磁性探針が基板上に塗布した超微粒子を接近し，磁場の印加によって超微粒子の磁区配向が変化するため,データを記憶することが可能となる．また，レーザ光を磁性超微粒子に照射し，磁区配向の変化領域における反射率が変わることによってデータの検出と読み込みすることが可能となる。これにより記憶速度が速くなり、記憶容量が高くなることができる。無接触方式であるので記憶装置の寿命が長くなる。
本発明は磁性流体の整列構造方法による光磁気記録装置の原理に関するものである。
【特許文献１】特出平１０−５４２９０１公報
【特許文献２】特出平２００４−９４９６４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は光磁気記録装置用の磁性流体を合成し，磁性流体内部の超微粒子を均一な整列構造に形成し、それを利用する光磁気記録装置の原理を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来技術では磁性微粒子の合成方法には,ゾルーゲル法や超臨界水熱法，共沈法などが知られている．共沈法は制御が容易であり,製造コストが安く, 簡単に大量生産ができる.従来の共沈法でフェライト超微粒子を作製するには,Fe2+:Fe3+のモル比が１：２となるように調整した硫酸塩水溶液に過剰のアルカリ溶液を加えた後,60℃程度に加温して粒子を成長させると超微粒子が合成できる．しかし,反応する際は溶液のpH値が急激に12以上になり,鉄イオンが不均一状態であるために超微粒子の粒径がばらつき,粒径を制御しにくい欠点があった．本発明では，超微粒子の粒径を制御するために，定量の塩化第二鉄と塩化第三鉄の混合溶液と，アルカリ性の水酸化ナトリウム溶液を数段階でイオン交換水中に流しながら，超音波で攪拌することの同時に温度計及びpHメーターを用いて，温度とpHを計測・制御することにより，約8ナノメートルの均一な磁性超微粒子を合成する均一共沈法を提案する．
また、磁性流体の外部的に印加された磁場の影響による整列構造の形成方法を提案し、この整列構造を持つ磁性流体膜に磁気探針とレーザ光の照射・反射を利用することによって光磁気記録装置の原理を提案する。
【発明の効果】
【０００９】
本考案は磁性流体の内部における磁性超微粒子を合成する方法を提案し、光磁気記録装置の記録容量はレーザ光の照射面積だけに依存することで，簡単な記憶メカニズムであり,大容量な記憶デバイスを開発することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本考案によって合成された磁性超微粒子は数ナノメートルから十数ナノメートルまでの範囲に収まれるが，最良の寸法は約８ナノメートルとなる．この超微粒子の寸法で計算すると，本提案の光磁気記録装置は一平方インチにあたり約６Tbの記憶容量に到達する可能性となる。
【実施例１】
【００１１】
図１は、磁性超微粒子合成の流れ図である。
【００１２】
マグネタイト超微粒子の合成では，本提案の均一共沈法を用いる．その反応式を式（１）に示す。また，合成方法を図1に示す．まず塩化第二鉄及び塩化第三鉄の混合溶液と，水酸化ナトリウム溶液をビーカー中に入れ，同時に攪拌する．その後，温度計及びpHメーターを用いて温度とpHを測定する．pHを一定に調整しながら，各ビーカーの温度を保持して反応させる．超音波を用いて撹拌させると,マグネタイトコロイドが生成する．次に,イオン交換水を添加し，希釈すると反応は式(１)の右辺に進行し，充分なマグネタイトコロイドが生成される．吸引漏斗を用いて吸引ろ過し，純水で多回洗浄して電解質（ナトリウムと塩素イオン）を除き，乾燥させるとマグネタイト超微粒子を合成することができる．そうして超微粒子を界面活性剤溶液中に入れて超音波を用いて分散して、吸引ろ過し分散溶液中に入れて超音波を用いて分散すると磁性流体を合成できる。
【化１】
2007305198.tif 000003
【実施例２】
【００１３】
ステンレスの板表面に磁性流体を塗布し，板の裏面における磁場を印加することによって超微粒子は反射率が高い結晶配向に整列化されて，板の裏面における磁場印加の模様を可視化することができる．実施例として，小さい永久磁石で配列したMOD（Magnetic Optical Disk）文字の上に磁性流体を塗布した板を置いて，板の表面に整列された超微粒子によって写されたMOD文字の可視光の反射画像を図2に示す。この画像は塗布した磁性流体にある超微粒子の磁区配向が変化することにより偏光現象が起こられたものである。
【実施例３】
【００１４】
図３は磁気超微粒子におけるレーザ光反射率の変化曲線である。とくに，磁性流体の整列結晶構造に磁場印加の有無を比較することより，ガラス基板表面に整列構造を有する磁性流体を塗布する場合，磁性流体膜に照射するレーザ光の反射率が低くなるが、整列構造の局所部分に磁場を印加すると，磁性流体の内部における超微粒子の磁区配向の変化より偏光現象が起こられて，レーザ光の反射率が高くなる。
【００１５】
図４は整列構造を持つ磁性流体に磁場を印加し，さらにレーザの照射によって構成された光磁気記録装置の概略図である。磁性探針が基板上に塗布した超微粒子を接近すると，磁場の印加によって超微粒子の磁区配向が変化するため，データを記憶することが可能となる．また,レーザ光を磁性超微粒子に照射し，磁区配向の変化部の反射率が変わることによってデータの検出と読み込みすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本提案は磁性超微粒子の合成技術，磁性流体の作製および大容量の光磁気記録装置の製造に利用する可能がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】磁性超微粒子の合成流れ図である。
【図２】磁性超微粒子の整列化によって写された「MOD」文字の可視光の反射画像である。
【図３】レーザ光の反射率曲線である。
【図４】整列磁性超微粒子による光磁性記録装置。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年6月15日(2007.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記の整列構造化された磁性流体膜に磁場をかけてレーザ光の反射率が変わるので，この請求項目はレーザ光の照射により塗布溶液が蒸発し，磁区配向が残り,データを永久記憶用光磁気記録装置への応用方法である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
図４は整列構造を持つ磁性流体に磁場を印加し，さらにレーザの照射によって構成された光磁気記録装置の概略図である。磁性探針が基板上に塗布した超微粒子を接近すると，磁場の印加によって超微粒子の磁区配向が変化し,レーザ光の照射により塗布溶液が蒸発し，磁区配向が残り,データを永久記憶することが可能となる．また,レーザ光を磁性超微粒子に照射し，磁区配向の変化部の反射率が変わることによってデータの検出と読み込みすることが可能となる。