JP2001039707A

JP2001039707A - カーボンカプセルの製造方法

Info

Publication number: JP2001039707A
Application number: JP11213093A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hayashi; 真至林; Minoru Fujii; 稔藤井; 知志 ▲富▼田; Tomoshi Tomita; Keiichi Yamamoto; 恵一山本
Original assignee: Japan Society for Promotion of Science; Keio University; Japan Society For Promotion of Machine Industry
Current assignee: Japan Society for Promotion of Science; Keio University; Japan Society For Promotion of Machine Industry
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2001-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】カーボンカプセルの製造方法に関し、サイズ
の揃った微小サイズのカーボンカプセルを、低温で、且
つ、他の不所望な生成物を伴わないように製造する。【解決手段】内包する物質のナノ粒子１と炭素のナノ
粒子２とを混合し、熱処理することによって内包する物
質のナノ粒子１を炭素のナノ粒子２が変成したグラファ
イト層３によって被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカーボンカプセルの
製造方法に関し、特に、磁気記録媒体等に用いるカーボ
ンカプセルを従来より低温で且つ不所望な生成物が混入
しないように製造するための原料素材に特徴のあるカー
ボンカプセルの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カーボン層で被覆された磁性
金属のナノ粒子は、磁気記録媒体或いは磁性トナーへの
応用が可能な技術とし大いに期待されている（必要なら
ば、Ｍ．Ｅ．ＭｃＨｅｎｒｙｅｔａｌ．，Ｐｈｙ
ｓ．Ｒｅｖ．Ｖｏｌ．Ｂ４９，ｐ．１１３５８，１９９
４参照）。例えば、磁性金属ナノ粒子は大気中に放置し
ておくと、酸化により劣化し、保磁力等の磁気的能力の
低下につながるが、磁性金属ナノ粒子をカーボン層で被
覆することにより耐環境性が向上し、酸化等による特性
の劣化を引き起こさないという利点がある。

【０００３】また、カーボンは非磁性であるので、磁性
金属ナノ粒子を磁気媒体として用いる場合に、磁性金属
ナノ粒子を非磁性カーボン層で被覆することによって、
個々の磁性金属ナノ粒子間の磁気結合を低減するという
効果もある。即ち、個々の磁性金属ナノ粒子間における
相互作用の及ぶ範囲を狭くすることによって磁気クラス
ターを小さくすることが可能になり、それによって、媒
体ノイズを低減することが可能になる。

【０００４】また、次世代の超高密度磁気記録媒体を実
現するためには、磁性金属粒子をサイズの制御された磁
性金属ナノ粒子によって構成するとともに、磁性金属ナ
ノ粒子間を厚さの制御された非磁性層によって磁気的に
分離することが不可欠になる。

【０００５】従来、この様に大きな期待が寄せられてい
るカーボン層で被覆された磁性金属のナノ粒子、即ち、
カーボンカプセルは、アーク放電法、改良型アーク放電
法、或いは、イオンビームスパッタ法によって形成され
ていた。例えば、カーボンロッドに穴をあけ、この穴に
内包したい材料を埋め込んだ後、カーボンロッドを電極
として不活性ガス中でアーク放電することによってカー
ボンカプセルが形成されている。

【０００６】さらには、内包したい物質の粉末をマイク
ロポーラスカーボンと混ぜ合わせ、不活性ガス中で熱処
理することによりカーボンカプセルを開発する方法（必
要ならば、Ｐ．Ｊ．Ｆ．Ｈａｒｒｉｓｅｔａｌ．，
Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．２９３，
ｐ．５３，１９９８参照）も開発されている。この場
合、最初に所望の大きさの粒子を形成したのち、マイク
ロポーラスカーボンと混ぜ合わせ熱処理しているので、
カーボンカプセルサイズの制御が比較的容易であるとい
う利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、アーク放電法
でカーボンカプセルを形成する場合、材料は一旦３００
０℃以上の高温で熱せられて気相状態を経てカプセルが
形成されるものであり、気相状態からの急冷により粒子
を形成するため、粒子サイズやサイズ分布の制御が困難
であるという問題がある。また、３０００℃以上の超高
温過程であるため、前後のプロセスとの整合性が問題と
なる可能性もある。

【０００８】また、アーク放電法を用いた場合には、得
られる生成物は目的とするカーボンカプセル以外にも、
金属炭化物、カーボンナノチューブ、或いは、その他の
不所望な炭素系物質が生成されるという問題がある。

【０００９】また、上述のマイクロポーラスカーボンを
用いる方法の場合にも、熱処理温度としては１８００〜
２０００℃という高温が必要であり、やはり、前後のプ
ロセスとの整合性が問題となる可能性がある。

【００１０】さらに、いずれの場合にも、高温アニール
により粒子同士が接合成長するため、数ｎｍ程度のサイ
ズの極微小カーボンカプセルの形成が困難であるという
問題がある。

【００１１】したがって、本発明は、サイズの揃った微
小サイズのカーボンカプセルを、低温で、且つ、他の不
所望な生成物を伴わないように製造することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。図１参照（１）本発明は、カーボンカプセル４の製造方法におい
て、内包する物質のナノ粒子１と炭素の粒子２とを混合
し、熱処理することによって内包する物質のナノ粒子１
を炭素のナノ粒子２が変成したグラファイト層３によっ
て被覆することを特徴とする。

【００１３】炭素のナノ粒子２は、例えば、ダイヤモン
ド、アモルファスカーボン、グラファイト、或いは、フ
ラーレン（ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ：５員環及び６員環から
なる多面体構造の炭素物質）等のナノ粒子は、通常のサ
イズの炭素の粒子に比べて化学的に非常に活性であるた
め、グラファイト層３の原料としてこの様な炭素のナノ
粒子２を用いることによって、より低温でカーボンカプ
セル４を製造することが可能になる。なお、本明細書に
おける、ナノ粒子１或いは炭素のナノ粒子２とは、粒径
が２〜１００ｎｍのサイズの粒子を意味する。

【００１４】また、炭素のナノ粒子２の混合量を調整す
ることによって、全ての内包する物質のナノ粒子１をグ
ラファイト層３によって被覆することが可能になり、製
造効率が高まる。さらに、内包する物質をナノ粒子１の
状態で用いているので、生成されたカーボンカプセル４
のサイズを任意に制御することが可能になるとともに、
サイズを揃えることができる。

【００１５】（２）また、本発明は、上記（１）におい
て、炭素のナノ粒子２が、ダイヤモンドナノ粒子である
ことを特徴とする。

【００１６】炭素のナノ粒子２としては、アモルファス
カーボン、グラファイト、或いは、フラーレン等のナノ
粒子でも良いが、ダイヤモンドナノ粒子を用いた場合
に、最も均質で且つ良質なカーボンカプセル４を形成す
ることができる。

【００１７】（３）また、本発明は、上記（２）におい
て、ダイヤモンドナノ粒子の直径が、１０ｎｍ以下であ
ることを特徴とする。

【００１８】ダイヤモンドナノ粒子の直径としては、上
述の様に２〜１００ｎｍの範囲であれば良いが、直径が
１０ｎｍ以下のサイズのダイヤモンドナノ粒子を用いた
場合に、良質のカーボンカプセル４を形成することがで
き、特に、平均サイズが５ｎｍの場合に、最も良質のカ
ーボンカプセル４を形成することができる。

【００１９】（４）また、本発明は、上記（１）乃至
（３）のいずれかにおいて、内包する物質が、強磁性体
であることを特徴とする。

【００２０】この様に、内包する物質として、ＣｏやＦ
ｅ等の強磁性体を用いることによって、相互作用の小さ
なカーボンカプセル４を製造することが可能になり、且
つ、この強磁性体のサイズを事前に揃えておくことによ
りサイズの揃ったカーボンカプセル４を製造することが
可能になるので、超高密度磁気記録媒体の実現が可能に
なる。また、ＣｏやＦｅ等は炭素のグラファイト化にお
いて活性な触媒であるので、ＣｏやＦｅ等を用いること
によって、熱処理温度の低温化が可能になる。

【００２１】（５）また、本発明は、上記（１）乃至
（４）のいずれかにおいて、内包する物質のナノ粒子１
と炭素のナノ粒子２をグラファイトロッドに設けた孔に
充填したのち、真空中で電子線を照射することにより熱
処理することを特徴とする。

【００２２】この様に、電子線アニールを用いることに
よって、再現性良くカーボンカプセル４を製造すること
が可能になり、また、熱処理も５００℃〜グラファイト
ロッドの融解限界温度（≒２５００℃）まで幅広い温度
範囲で行うことができ、前後のプロセスに応じて最適な
温度を選択することができる。なお、５００℃はカーボ
ンカプセル４ができる下限温度である。

【００２３】（６）また、本発明は、上記（１）乃至
（４）のいずれかにおいて、内包する物質のナノ粒子１
と炭素のナノ粒子２をガラス管内に収納したのち、真空
中或いは不活性ガス雰囲気中で管状電気炉により熱処理
することを特徴とする。

【００２４】この様に、ガラス管を用いた場合には、市
販の管状電気炉の使用が可能になり、また、熱処理も５
００℃〜ガラス管の融解限界温度（≒１２００℃）の範
囲で行うことができ、必然的に低温処理になるので、内
包したい物質同士が接合成長する懸念が殆どなく、極微
小カーボンナノカプセルを容易に形成することができ
る。

【００２５】（７）また、本発明は、上記（１）乃至
（４）のいずれかにおいて、内包する物質のナノ粒子１
と炭素のナノ粒子２をプラチナセル内に収納したのち、
不活性ガス雰囲気中でランプアニール装置により熱処理
することを特徴とする。

【００２６】この様に、熱処理は市販のランプアニール
装置を用いても可能であり、その場合には、内包する物
質のナノ粒子１と炭素のナノ粒子２をプラチナセル内に
収納すれば良く、また、熱処理も５００℃〜プラチナセ
ルの融解限界温度（≒１５００℃）の範囲で行うことが
できる。さらに、ランプアニール装置を用いた場合に
は、短時間処理となるので、内包する物質のナノ粒子１
同士の接合成長をさらに抑制することができる。

【００２７】（８）また、本発明は、上記（５）乃至
（７）のいずれかにおいて、熱処理温度が、８００℃以
下であることを特徴とする。

【００２８】上述の様に、熱処理温度は、治具の耐熱性
に応じて幅広い温度範囲において行うことが可能である
が、８００℃以下で行うことによって、内包する物質の
ナノ粒子１同士の接合成長をさらに抑制することがで
き、どの様なシステムに適用す場合にも熱負荷が問題と
なることはない。

【００２９】

【発明の実施の形態】ここで、図２及び図３を参照し
て、本発明の第１の実施の形態のカーボンカプセルの製
造工程を説明するが、まず、図２を参照して本発明の第
１の実施の形態に用いる製造装置の概略的構成を説明す
る。図２（ａ）参照図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に用いる製造
装置の三面図であり、両側にマグネット１２，１３を設
けたステージ１１上にグラファイトルツボ１４を載置
し、このグラファイトルツボ１４内に原料粉末を充填し
たグラファイトロッド１５を寝かせた状態で配置する。
このステージ１１の側部には電子線源となる電子線源フ
ィラメント１６が設けられており、この電子線源フィラ
メント１６から放射された電子線はマグネット１２，１
３の磁界によって曲げられて、原料粉末が充填されたグ
ラファイトロッド１５に照射され、原料粉末を加熱す
る。

【００３０】図２（ｂ）参照図２（ｂ）は、グラファイトロッド１５の概略的構成を
示す斜視図であり、例えば、外径Ｄが５ｍｍで、長さＬ
が７ｍｍのグラファイトロッドに軸方向に沿って内径ｄ
が２．５ｍｍの孔１８を設けたものであり、この孔１８
内に原料粉末を充填する。

【００３１】次いで、製造工程を説明すると、まず、粒
径が２〜１００ｎｍ、例えば、市販の粒径が約５ｎｍの
ダイヤモンドナノ粒子と、粒径が２〜１００ｎｍ、例え
ば、市販の粒径が約３０ｎｍのコバルト粒子とを計量
し、重量比においてダイヤモンド：コバルト＝７：３に
なるように混合する。次いで、この混合粉末をエタノー
ルが入ったビーカーに入れ、例えば、１時間超音波分散
にかけたのち、ビーカーを加熱してエタノールを揮発さ
せることによって、原料粉末となる高分散混合粉末を形
成する。

【００３２】次いで、この原料粉末を図２（ｂ）に示し
たグラファイトロッド１５に設けた孔１８内に、例え
ば、２０ｍｇ充填したのち、このグラファイトロッド１
５を、直径が１０ｍｍで深さが５ｍｍのグラファイトル
ツボ１４内に寝かせた状態で配置する。

【００３３】次いで、２．５×１０^-3Ｐａより高真空度
の真空中において、電子線源フィラメント１６に電流を
流し、エミッションカレントを測定することによって電
子線１７の照射量を制御ながらグラファイトロッド１５
に照射し、原料粉末中のダイヤモンドナノ粒子を熱変成
することによってカーボンカプセルを形成する。なお、
この場合の照射条件は、熱処理温度が、例えば、６００
℃になるようにエミッションカレントが約１ｍＡになる
ように制御し、この状態で、例えば、３０分間熱処理を
行う。

【００３４】この様な熱処理によって、グラファイトロ
ッド１５に設けた孔１８内に粉末状のカーボンカプセル
が形成される。この場合のカーボンカプセルは、透過型
電子顕微鏡によって観察した結果、粒径は３０ｎｍであ
り、約３ｎｍ程度の均一な厚さのグラファイト層で被覆
されているのが確認された。

【００３５】また、カーボンカプセル以外には、カーボ
ンオニオンと呼ばれる５ｎｍ程度の粒径の炭素の微粒子
も形成されるが、それ以外の生成物は殆ど見られなかっ
た。なお、このカーボンオニオンは、カプセルの形成に
関与しなかったダイヤモンダナノ粒子がグラファイト化
した結果生成されるものである。

【００３６】図３参照図３は、得られたカーボンカプセルのＸ線回折パターン
の説明図であり、ｆｃｃ（面心立方）構造のβ−Ｃｏの
Ｘ線回折パターン及び六方晶系グラファイトのＸ線回折
パターンも合わせて示している。なお、β−ＣｏのＸ線
回折パターン及び六方晶系グラファイトのＸ線回折パタ
ーンにおいては、既知の所定の結晶面の間隔を回折角２
θに変換して表示している。

【００３７】図において、カーボンカプセルのＸ線回折
パターンと六方晶系グラファイトのＸ線回折パターンと
を対比することによって、カーボンカプセルのＸ線回折
パターンにおける２６．３°近傍の幅広いピークは六方
晶系グラファイトのＸ線回折パターンにおける（００
２）面からの回折Ｘ線に相当することが理解される。

【００３８】また、カーボンカプセルのＸ線回折パター
ンとβ−ＣｏのＸ線回折パターンとを対比することによ
って、カーボンカプセルのＸ線回折パターンにおける４
４．３°と５１．６°の２つのピークは、夫々β−Ｃｏ
のＸ線回折パターンにおける（１１１）面及び（２０
０）面からの回折Ｘ線に相当することが理解される。

【００３９】また、ダイヤモンドナノ粒子のみをアニー
ルした場合には、グラファイト化されてカーボンオニオ
ンが形成されることが知られているが、本発明の熱処理
においてもカーボンオニオンが付随的に生成されたとい
う事実は、触媒作用の強いＣｏ粒子にダイヤモンドナノ
粒子が接触することによって薄い被覆層としてグラファ
イト化され、残りがカーボンオニオンになったものと考
えられる。したがって、コバルトナノ粒子を被覆するグ
ラファイト層の厚さは、ダイヤモンドナノ粒子のサイズ
にほぼ等しくなるものと考えられる。

【００４０】この様に、本発明の第１の実施の形態にお
いては、グラファイト源として化学的に活性なダイヤモ
ンドナノ粒子を用いているので、金属炭化物やカーボン
ナノチューブ等の不所望な生成物を生成することなく、
また、この様なダイヤモンドナノ粒子は入手が容易であ
るので、特殊なマイクロポーラスカーボン等を用いた場
合に比べて大量生産化が容易になる。

【００４１】また、内包される物質の原料として、最初
からサイズの揃ったコバルトナノ粒子を用いているの
で、サイズの揃った微小サイズのカーボンカプセルを再
現性良く製造することが可能になる。

【００４２】また、上述のように、Ｃｏはグラファイト
化の際の活性な触媒であるので、内包される物質の原料
として、触媒作用の強いコバルトナノ粒子を用いること
によって、熱処理温度の低温化が可能になる。

【００４３】また、グラファイト層の層厚は、原料粉末
中のダイヤモンドナノ結晶のサイズとほぼ等しくなるの
で、グラファイト層の層厚を任意に制御することができ
るので、強磁性体粒子の相互作用を任意に制御すること
が可能になる。

【００４４】次に、図４を参照して、本発明の第２の実
施の形態のカーボンカプセルの製造工程を説明する。図４（ａ）参照図４（ａ）は、第２の実施の形態に用いる製造装置の概
略的構成図であり、原料粉末を充填したガラス管２３、
ガラス管２３を搭載するセラミックボート２２、セラミ
ックボート２２を収容する石英管２１、及び、石英管２
１を覆い、石英管２１を介して原料粉末を充填したガラ
ス管２３を抵抗加熱する開閉式管状電気炉２４によって
構成される。この石英管２１の一端はガス導入管２７の
挿入されたシリコーンゴム栓２５によって閉管されると
ともに、他端にもシリコーンゴム栓２６が設けられ、こ
のシリコーンゴム栓２６には排気用のガス排出管２８が
挿入されている。

【００４５】図４（ｂ）参照図４（ｂ）は、ガラス管２３の概略的構成を示す斜視図
であり、このガラス管２３は、外径Ｄが６ｍｍ、内径ｄ
が４ｍｍ、長さＬが３０ｍｍであり、孔３０内に原料粉
末が収納される。

【００４６】次に、製造工程を説明すると、上記の第１
の実施の形態と同様に形成した高分散混合粉末２０ｍｇ
を、原料粉末としてガラス管２３の孔３０内に収納し、
このガラス管２３をセラミックボート２２に搭載させ、
石英管２１に収容するとともに、一端に設けたシリコー
ンゴム栓２５に挿入されたガス導入管２７を介して石英
管２１内に窒素ガス２９を導入する。この様に石英管２
１内に窒素ガス２９を流しながら、ガス排出管２８によ
って排気系へ排出した状態において、開閉式管状電気炉
２４によって、５００℃〜１２００℃、例えば、６００
℃において、５〜２０００分、例えば、６０分間熱処理
することによってカーボンカプセルを形成する。

【００４７】この場合、熱処理の結果得られたカーボン
カプセルは、上記の第１の実施の形態と同様に、粉末状
のカーボンカプセルであり、その特性・状態は上記の第
１の実施の形態のカーボンカプセルと同様である。

【００４８】この様に、本発明の第２の実施の形態にお
いては、通常の熱処理装置等を用いて製造することがで
きるので、大量生産化が可能になる。

【００４９】次に、図５を参照して、本発明の第３の実
施の形態のカーボンカプセルの製造工程を説明する。図５参照図５は、第３の実施の形態に用いるプラチナセルの概略
的構成図であり、このプラチナセル３１は、例えば、外
径Ｄが８ｍｍ、高さＨが１０ｍｍであり、孔３２内に原
料粉末が収納され、この原料粉末が収納されたプラチナ
セル３１が、市販のランプアニール装置（図示せず）内
に挿入される。

【００５０】次に、製造工程を説明すると、上記の第１
の実施の形態と同様に形成した高分散混合粉末２０ｍｇ
を、原料粉末としてプラチナセル３１の孔３２内に収納
し、ランプアニール装置内において窒素ガス雰囲気中に
おいて、５００℃〜１５００℃、例えば、６００℃にお
いて、５秒〜６０分、例えば、１０秒間熱処理すること
によってカーボンカプセルを形成する。

【００５１】この場合、熱処理の結果得られたカーボン
カプセルは、上記の第１の実施の形態と同様に、粉末状
のカーボンカプセルであり、その特性・状態は上記の第
１の実施の形態のカーボンカプセルと同様である。

【００５２】この様に、本発明の第３の実施の形態にお
いては、市販のランプアニール装置を用いて製造するこ
とができるので、製造が容易であり、大量生産化が可能
になる。さらに、超短時間熱処理が可能であるため、コ
バルトナノ粒子同士の接合成長をさらに抑制することが
できる。

【００５３】以上、本発明の各実施の形態を説明してき
たが、本発明は実施の形態に記載した構成・条件に限ら
れるものではなく、各種の変更が可能である。例えば、
上記の各実施の形態において用いた製造装置の大きさは
全く任意のものであり、記載している大きさに限定され
るものではないことは言うまでもない。

【００５４】また、上記の各実施の形態においては、グ
ラファイト層を形成するための原料としては、ダイヤモ
ンドナノ粒子を用いているが、ダイヤモンドナノ粒子に
限られるものではなく、アモルファスカーボン、グラフ
ァイト、或いは、フラーレン等の他の炭素のナノ粒子を
用いても良いものである。

【００５５】また、上記の各実施の形態においては、カ
ーボンカプセル内に内包する物質としてＣｏを用いてい
るが、Ｃｏに限られるものではなく、ＦｅやＮｉを用い
て良く、この様なＦｅ族元素は炭素のグラファイト化に
おいて活性な触媒となるので、Ｃｏと同様なカプセル化
が可能になる。或いは、ＣｏＮｉ，ＮｉＦｅ等のＦｅ元
素の合金を用いても良いものである。

【００５６】さらに、カーボンカプセル内に内包する物
質はＦｅ族元素に限られるものではなく、安定な炭化物
を形成しない元素であれば良く、例えば、Ｔｉ等の安定
な炭化物を形成する物質は、熱処理において炭化物を形
成して、表面を被覆するグラファイト層を形成しないの
で不適当である。

【００５７】また、上記の各実施の形態の説明において
は、カーボンカプセルの製造工程として説明している
が、得られたカーボンカプセルは、均一な厚さのグラフ
ァイト層で被覆されているので、磁性体粒子間の相互作
用を効果的に低減することができ、この様なカーボンカ
プセルを用いて磁気記録媒体を構成した場合には、媒体
ノイズを低減することができる。

【００５８】また、本発明のカーボンカプセルは、サイ
ズの揃った微小サイズのカーボンナノカプセルとして得
られるので、次世代ハードディスク等の超高密度磁気記
録媒体の作製が可能になる。

【００５９】また、上記の第２及び第３の実施の形態に
おいては、熱処理を窒素雰囲気中で行っているが、Ａｒ
等の他の不活性ガス雰囲気中で行っても良いものであ
る。特に、第２の実施の形態の場合には、真空中で熱処
理を行っても良いものであり、その場合には、シリコー
ンゴム栓２５にガス導入管２７を設けずに、シリコーン
ゴム栓２５で石英管２１を閉管し、他端のガス排出管２
８から真空引きを行いながら熱処理を行えば良い。

【００６０】また、上記の各実施の形態においては、最
高温度としては、グラファイトロッド、ガラス管、或い
は、プラチナセル等の治具の融解限界温度まで可能であ
るが、粒径の小さな、例えば、１０ｎｍ以下のダイヤモ
ンドナノ粒子を用いた場合には、８００℃以下の低温で
カーボンカプセルを形成することができるので、コバル
トナノ粒子同士の接合成長をより抑制することができ
る。なお、カーボンカプセルを形成するための下限温度
は５００℃となる。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、カーボンカプセルを形
成する際に、グラファイト源として化学的に非常に活性
な炭素のナノ粒子、特に、ダイヤモンドナノ粒子を用い
ているので、従来より低温で、均一で且つ薄いグラファ
イト層で被覆されたカーボンカプセルを得ることがで
き、また、サイズの揃った微小サイズのカーボンナノカ
プセルを再現性良く製造することができるので、超高密
度磁気記録媒体等の磁気記録技術分野の発展に寄与する
ところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理的構成の説明図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に用いる製造装置の
概略的構成図である。

【図３】カーボンカプセルのＸ線回折パターンの説明図
である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に用いる製造装置の
概略的構成図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態に用いるプラチナセ
ルの概略的構成図である。

【符号の説明】

１内包する物質のナノ粒子２炭素のナノ粒子３グラファイト層４カーボンカプセル１１ステージ１２マグネット１３マグネット１４グラファイトルツボ１５グラファイトロッド１６電子線源フィラメント１７電子線１８孔２１石英管２２セラミックボート２３ガラス管２４開閉式管状電気炉２５シリコーンゴム栓２６シリコーンゴム栓２７ガス導入管２８ガス排出管２９窒素ガス３０孔３１プラチナセル３２孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｆ 1/047 Ｈ０１Ｆ 1/06 Ｊ (72)発明者藤井稔兵庫県神戸市灘区六甲台町１−１神戸大学内 (72)発明者 ▲富▼田知志兵庫県神戸市灘区六甲台町１−１神戸大学内 (72)発明者山本恵一兵庫県神戸市灘区六甲台町１−１神戸大学内Ｆターム(参考） 4G046 CA00 CB02 CB08 CC02 CC03 CC05 EA05 EA06 EB03 EB04 EB10 EC02 EC05 4K018 BA04 BA05 BA13 BA18 BB05 BC02 BC28 BD02 5E040 AA11 AA14 BC01 CA06 HB11 NN05 NN18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内包する物質のナノ粒子と炭素の粒子と
を混合し、熱処理することによって内包する物質のナノ
粒子を炭素のナノ粒子が変成したグラファイト層によっ
て被覆することを特徴とするカーボンカプセルの製造方
法。
【請求項２】上記炭素のナノ粒子が、ダイヤモンドナ
ノ粒子であることを特徴とする請求項１記載のカーボン
カプセルの製造方法。
【請求項３】上記ダイヤモンドナノ粒子の直径が、１
０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２記載のカー
ボンカプセルの製造方法。
【請求項４】上記内包する物質が、強磁性体であるこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
カーボンカプセルの製造方法。
【請求項５】上記内包する物質のナノ粒子と炭素のナ
ノ粒子をグラファイトロッドに設けた孔に充填したの
ち、真空中で電子線を照射することにより熱処理するこ
とを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
カーボンカプセルの製造方法。
【請求項６】上記内包する物質のナノ粒子と炭素のナ
ノ粒子をガラス管内に収納したのち、真空中或いは不活
性ガス雰囲気中で管状電気炉により熱処理することを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカーボ
ンカプセルの製造方法。
【請求項７】上記内包する物質のナノ粒子と炭素のナ
ノ粒子をプラチナセル内に収納したのち、不活性ガス雰
囲気中でランプアニール装置により熱処理することを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカーボ
ンカプセルの製造方法。
【請求項８】上記熱処理温度が、８００℃以下である
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載
のカーボンカプセルの製造方法。