JP2007250824A - 硬磁性ナノ粒子、その製造方法、磁性流体および磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】粒径が小さく、磁気異方性エネルギーの高い規則化構造を持つ硬磁性ナノ粒子、その製造方法、その硬磁性ナノ粒子を分散させた磁性流体、および、優れたＳ／Ｎ比を有する磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】本硬質ナノ粒子の製造方法には、多孔質材料に金属ナノ粒子を吸着させ、還元雰囲気下に熱処理し、続いて、多孔質材料を溶解し得る液体で多孔質材料を溶解することにより、多孔質材料から硬磁性ナノ粒子を分離することが含まれる。
【選択図】なし

Description

本発明は、磁気ディスク装置の磁気記録媒体に関し、特に磁気記録媒体の記録材料である硬磁性材料とその製造方法に関する。

コンピュータまたは民生用ビデオ記録装置に記録装置として用いられている磁気ディスク装置に対して、記録される情報量の急速な増加に伴って、大容量化、高速化、低コスト化のニーズが高まっている。かかるニーズを満足させるための最重点のひとつは、磁気記録媒体の高記録密度化であり、磁気ディスク装置においては、記録密度が年率１００％の伸びを示している。

記録密度を向上するためには、磁気記録媒体の記録層の記録単位を微小化していく必要がある。そのためには一記録単位を担う磁気的なクラスタを微小化する必要がある。磁気的なクラスタのサイズは、最も小さい場合、クラスタを形成する結晶の物理的なサイズ、すなわち結晶粒径と等しくなる。したがって、これまで様々な手法により結晶粒径を微小化する検討が行われている。

しかしながら、単に結晶粒径の微小化を進めていくと熱揺らぎ耐性が劣化し、磁化として記録した情報が消失してしまうという問題が生じる。熱揺らぎ耐性を確保するためには、結晶粒径の微小化に伴う結晶粒の体積の減少分を補う異方性エネルギーの増加が必要となる。

また、これまでの主流である連続磁性膜を用いた面内記録方式では、高密度記録になる程トランジッションノイズの増加により信号対雑音比が低下する問題が生じている。トランジッションノイズは、上記結晶粒間の交換相互作用や静磁気的相互作用により生じる。これらの相互作用は、結晶粒間の距離および距離のばらつきに依存する。

これらの問題点を解決するために、化学的な手法により形成され自己整列的に配列する硬磁性を有するＦｅＰｔナノ粒子が提案されている（参照：特許文献１，２および非特許文献１参照）。

このＦｅＰｔナノ粒子は、異方性エネルギーが従来のＣｏＣｒＰｔ合金より高いため、粒子のサイズが小さくとも熱揺らぎ耐性を有し、粒子の平均粒径が４ｎｍであり、粒経の分散が従来の連続金属膜媒体より遙かに小さく、自己整列的に均一に配列されるため、トランジッションノイズも低減されると期待されている。

ただし、媒体ノイズはトランジッションノイズだけではなく、たとえば垂直記録方式においては記録膜中の磁性結晶の磁化容易軸が垂直方向に配向していなければ、十分なＳ／Ｎは得られない。そのため、ＦｅＰｔナノ粒子を記録材料として用いる磁気記録媒体においても、ＦｅＰｔナノ粒子の磁化容易軸を配向させる必要がある。

この配向の問題を解決する手段として、ＦｅＰｔナノ粒子を担体表面に吸着させた後に加熱することによって、磁気異方性エネルギーの小さい不規則なｆｃｃ（体心立方）構造から、磁気異方性エネルギーの高い規則化構造ｆｃｔに変態させ、続いて担体を除くことで、ｆｃｔ（体心正方）構造を持つＦｅＰｔナノ粒子を製造する方法が提案されている（特許文献３参照）。
特開２０００−４８３４０号公報（特許請求の範囲） 特開２０００−５４０１２号公報（特許請求の範囲） 特開２００４−３６２７４６号公報（特許請求の範囲） サン等（Ｓｕｎ ｅｔ ａｌ．），「サイエンス（Ｓｃｉｅｎｃｅ）」，２０００年，第２８７巻，ｐ．１９８９−１９９２

しかしながら、特許文献３に記載の技術によっては、ＦｅＰｔナノ粒子の高度な規則化と、規則化前後でのＦｅＰｔのナノ粒子の粒径維持とを両立させることが困難であった。具体的には、公開された実施例のうち、担体としてシリカゲルを用いた場合には、規則化の程度が十分でなく、同じく担体として硫酸マグネシウムを用いた場合には、ナノ粒子の粒径増大が目立っていた。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、磁気記録に使用される硬磁性ナノ粒子において、その粒径を小さく保ったまま、磁気異方性エネルギーの高い規則化構造を実現する技術を提供することを目的としている。本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになるであろう。

本発明の一態様によれば、多孔質材料に吸着された硬磁性ナノ粒子が提供される。硬磁性ナノ粒子がＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ、およびＣｏＰｔからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料を含むことが好ましい。

本発明の他の一態様によれば、上記硬磁性ナノ粒子から当該多孔質材料を除去してなる硬磁性ナノ粒子が提供される。硬磁性ナノ粒子の平均粒径が６ｎｍ以下であることが好ましい。

上記二つの発明態様によれば、粒径が小さく、磁気異方性エネルギーの高い規則化構造を持つ硬磁性ナノ粒子が得られる。

本発明のさらに他の一態様によれば、
多孔質材料に金属ナノ粒子を吸着させ、
還元雰囲気下に熱処理し、
続いて、当該多孔質材料を溶解し得る液体で多孔質材料を溶解することにより、当該多孔質材料から硬磁性ナノ粒子を分離する
ことを含む、硬質ナノ粒子の製造方法が提供される。

本発明態様によれば、粒径が小さく、磁気異方性エネルギーの高い規則化構造を持つ硬磁性ナノ粒子を製造することができる。

液体中に分散させた金属ナノ粒子を多孔質材料と接触させることにより前記吸着を行うことを含むこと、前記金属ナノ粒子と前記多孔質材料との割合が、前記金属ナノ粒子の１質量部に対し、前記多孔質材料が１０質量部以上であること、前記熱処理した金属ナノ粒子を多孔質材料と共に、当該多孔質材料を溶解し得る水溶液に投入し、その後、当該水溶液と非水溶性液体とを接触させ、当該金属ナノ粒子を当該非水溶性液体中に移行させることを含むこと、前記金属ナノ粒子が、ＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ、およびＣｏＰｔからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料を含むナノ粒子であること、前記多孔質材料がシリカゲルであること、前記多孔質材料がゼオライトであること、前記熱処理を、４００〜９００℃の温度で行うこと、が好ましい。

本発明のさらに他の態様によれば、上記の製造方法により製造された硬質ナノ粒子、上記の硬質ナノ粒子を非極性液体に分散してなる磁性流体および、上記の硬質ナノ粒子を塗布してなる磁気記録媒体が提供される。

これら三つの発明態様によれば、粒径が小さく、磁気異方性エネルギーの高い規則化構造を持つ硬磁性ナノ粒子、粒径が小さく、磁気異方性エネルギーの高い規則化構造を持つ硬磁性ナノ粒子を分散させた磁性流体および、優れたＳ／Ｎ比を有する磁気記録媒体が得られる。

本発明によれば、粒径が小さく、磁気異方性エネルギーの高い規則化構造を持つ硬磁性ナノ粒子、この優れた硬磁性ナノ粒子を分散させた磁性流体が得られる。この硬磁性ナノ粒子を使用すれば、優れたＳ／Ｎ比を有する磁気記録媒体が得られる。

以下に、本発明の実施の形態を図、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。

本発明に係る硬磁性ナノ粒子は、
多孔質材料に金属ナノ粒子を吸着させ、
還元雰囲気下に熱処理し、
続いて、当該多孔質材料を溶解し得る液体で多孔質材料を溶解することにより、当該多孔質材料から硬磁性ナノ粒子を分離する
ことを含む方法で作製することができる。

ここで、本発明に係る硬磁性ナノ粒子は、多孔質材料に吸着された硬磁性ナノ粒子と、その後この多孔質材料を除去した硬磁性ナノ粒子との両方を意味する。

本発明における「ナノ粒子」とは、ナノサイズの粒子、より具体的には、平均粒径が１０ｎｍ以下の粒子を意味する。本発明における硬磁性ナノ粒子は、硬磁性を示せばどのような材料からなっていてもよいが、磁気記録の用途に最も適する意味からは、ＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ、およびＣｏＰｔからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料を含むことが好ましく、ＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ、およびＣｏＰｔからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料からなることがより好ましい。

ＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ、およびＣｏＰｔは通常合金の形態を有しているが、本発明の目的に関しては、硬磁性が十分示される限り、その形態を問わない。また、硬磁性が十分示される限り、他の元素が共存していてもよい。例えば後述するように、ＦｅＰｔ等に対し、ＳｉやＡｌがかなりの量で共存することもあり得る。この場合、ＳｉやＡｌは、恐らく金属ナノ粒子の構造内にあるのではなく、独立に存在しているものと考えられるが、硬磁性が十分示される限り、他の元素が金属ナノ粒子の構造内に入り込んでいてもよい。

なお、本発明に係る「金属ナノ粒子」は、この硬磁性を発揮する前のナノ粒子を意味する。ただし、文脈から、硬磁性を付与されていることが明示されている場合には、硬磁性を有する金属ナノ粒子、すなわち硬磁性ナノ粒子を意味する。「金属ナノ粒子」の材料についても、上記の要件等が適用される。本発明に係る金属ナノ粒子の製造方法には特に制限はなく、公知の方法から適宜選択することができる。金属ナノ粒子を使用することにより、結晶粒間の距離のバラツキの少ない磁性粒子を得ることができる。

本発明に係る、多孔質材料に吸着された硬磁性ナノ粒子は、適当な液体中に分散させた金属ナノ粒子を多孔質材料に接触させることによって得られる。図１は、金属ナノ粒子１２が多孔質材料１１に吸着された様子を示している。吸着は恐らくこのようになっていると思われるが、他の形態であっても、差し支えない。吸着されているかどうかは、使用された液体をろ過することで確認することができる。

本発明に使用できる多孔質材料は、後で、硬磁性ナノ粒子と分離できる限り特に制限はないが、アルカリ性物質や酸性物質に容易に溶解し、硬磁性ナノ粒子との分離が容易になる点で、多孔質無定形酸化ケイ素であるシリカゲルや多孔質アルミノケイ酸塩であるゼオライトが好ましい。硬磁性ナノ粒子との分離の容易さの観点からは、ゼオライトがより好ましい。

本発明に係る金属ナノ粒子と多孔質材料との質量割合については特に制限はないが、一般的に言えば、ナノ粒子の１質量部に対して、多孔質材料を１０質量部以上添加することが好ましい。これより少ないと、後の加熱処理において融着する粒子の割合が大きくなる場合が多い。ナノ粒子の１質量部に対して添加する多孔質材料の最大量については特に制限がないが、ナノ粒子担持体である多孔質材料の取扱いおよび多孔質材料の効率的使用の点で４００質量部以下が好ましい。

金属ナノ粒子を分散させるための液体についても特に制限はなく、非極性液体、例えばヘキサン等の炭化水素を使用することができる。

金属ナノ粒子を吸着した多孔質材料は、上記のように液体中に分散させてある場合は、その液体をろ過、蒸発等で除去した後、硬磁性を付与するための熱処理に供する。この熱処理により、多孔質材料に吸着された硬磁性ナノ粒子が得られる。

この熱処理によって、化学合成等によって得られた結晶規則性に欠けた金属ナノ粒子に結晶規則性を与え、硬磁性ナノ粒子にすることができる。たとえば、ＦｅＰｔナノ粒子のｆｃｃ構造を高度に規則化したｆｃｔ構造とすることができる。しかも、その際、多孔質材料に吸着された硬磁性ナノ粒子を還元雰囲気下で熱処理することにより、硬磁性ナノ粒子の粒径が、元（熱処理前）の粒径から大きくなることを防止できる。この多孔質材料に吸着された硬磁性ナノ粒子は、その後、多孔質材料を除去することにより、多孔質材料と共存しない硬磁性ナノ粒子とすることができ、その際にも、粒径と硬磁性とを維持することができる。

金属ナノ粒子は、熱処理前にすでに酸化されていたり、あるいは熱処理の間に酸化され得るので、この熱処理は還元性ガス雰囲気中で行うことが重要である。還元性ガス雰囲気は不活性なガスと還元性ガスとを混合して造ることができる。還元性ガスについては特に制限はなく、一酸化炭素や水素を例示できる。実用上、水素が好ましい。不活性なガスとしては、窒素、アルゴン等を例示できる。

その他の熱処理の条件については特に制限はないが、１０^−２〜１０^５Ｐａの圧力、４００〜９００℃の条件が好ましい。この範囲を外れると硬磁性化が不十分であったり、ナノ粒子が凝集したりする問題が生じ得る。

続いて多孔質材料を溶解し得る液体で多孔質材料を溶解し、その後、溶解した多孔質材料と硬磁性ナノ粒子とを分離する。この分離の方法については特に制限はなく、遠心分離、抽出、分液等公知の手段から適宜選択することができる。たとえば、上記熱処理して金属ナノ粒子を硬磁性にしたナノ粒子を多孔質材料と共に、多孔質材料を溶解し得る水溶液に投入し、その後、この水溶液と非水溶性液体とを接触させ、硬磁性ナノ粒子を非水溶性液体側に移行させ、硬磁性ナノ粒子がこの非水溶性液体中に分散した磁性流体を得ることができる。このようにして、多孔質材料に吸着した硬磁性ナノ粒子から多孔質材料を除去してなる硬磁性ナノ粒子が得られる。この場合の非水溶性液体は、上記水溶液と共存させた場合に、上記水溶液とは独立した相を形成し得る程度の非水溶性を有する液体を意味する。一般的に炭化水素等の非極性液体が好ましい。

このようにして得られた硬磁性ナノ粒子は、これまでに知られた硬磁性ナノ粒子と異なり、硬磁性付与のために熱処理においても粒径が大きくならず、微細な平均粒径６ｎｍ以下の粒子とすることができる。

平均粒径６ｎｍ以下の硬磁性ナノ粒子により、その粒径の小ささによるトランジッションノイズの低減と共に、硬磁性の付与により、高い磁気異方性エネルギーの実現が可能になるが、この大きさで規則化した結晶構造を持つ硬磁性ナノ粒子からなる磁性流体は過去に知られていなかった。なお、本発明において、「硬磁性ナノ粒子」と言う場合には、その形態は任意である。例えば、硬磁性ナノ粒子の粉体であっても、硬磁性ナノ粒子を適切な液体に分散させ、磁気記録媒体への塗布に使用するためのいわゆる磁性流体の形態であっても、さらには、磁気記録媒体に塗布され、磁気記録媒体の記録層のように磁気記録媒体の一部となった形態であっても、本発明に言う「硬磁性ナノ粒子」の範疇に属する。

多孔質材料を溶解し得る液体については、その機能を有する限り、特に制限はなく、使用する多孔質材料に応じて適宜選択することができる。一般的には、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリ性水溶液や、塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸等の酸性水溶液を使用できる。多孔質材料として、シリカゲルを使用する場合にはアルカリ性水溶液が好ましく、ゼオライトを使用する場合には酸性水溶液が好ましい。具体的には、水酸化ナトリウムの水溶液や塩酸水溶液を使用し得る。

水溶液を使用すると、後で、非水溶性液体、例えばヘキサン等の炭化水素と接触させ、硬磁性ナノ粒子を非水溶性液体側に移行させることが容易になるので好ましい。

このようにして得られた磁性流体または硬磁性ナノ粒子には、多孔質材料に由来する元素が共存し得るが、別途不純物の性質に合わせて精製を行うことにより除くことができ、また磁気記録媒体とした場合の品質に影響が表れない限り、そのような不純物の存在は許容され得る。

このようにして得られた磁性流体は、そのまま、あるいは、精製のために一旦硬磁性ナノ粒子を粉末または高濃度スラリーの形態で取り出し、非極性液体中に再分散し、濃度を変え、適当な補助剤（分散安定剤、粘度調整剤、バインダー等）を加える等の操作を適宜加えた上、基材に塗布して磁気記録媒体とすることができる。この場合の非極性液体として、用いる塗布方法に適した揮発性を有する炭化水素を選んで用いることができる。

本発明に係る金属ナノ粒子は、熱処理やその後の処理によって硬磁性ナノ粒子とした場合に、高い硬磁性を維持し、しかも、粒径が大きくなることが防止されるので、その粒径の小ささによるトランジッションノイズの低減と共に、硬磁性の付与により、高い磁気異方性エネルギーの実現が可能になる。このため、この硬磁性ナノ粒子や磁性流体を用いた磁気記録媒体は、高いＳ／Ｎを実現することができる。このような磁気記録媒体の形状および形態には、特に制限はない。形状としては、ディスク状の磁気記録媒体、テープ状の磁気記録媒体を挙げることができ、形態としては、垂直磁気記録を挙げることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施例について説明する。

［実施例１］
最初に、フラスコ内に、別途合成したＦｅＰｔナノ粒子が分散した有機液体（ヘキサン）にシリカゲル粉末を加えて撹拌し、３０分程度静置することで、金属ナノ粒子をシリカゲル表面に吸着させたナノ粒子担持体を形成した。ＦｅＰｔナノ粒子の合成は公知の方法から適宜選択することができる。

シリカゲルは、金属ナノ粒子の１質量部に対して、１０質量部以上添加することが好ましい。シリカゲルが１０質量部より少ないとシリカゲル表面に金属ナノ粒子同士が積層し、上記加熱処理（以下、規則化加熱処理ともいう）において融着する粒子の割合が大きくなる場合が多い。金属ナノ粒子の１質量部に対して添加するシリカゲルの最大量については特に制限がないが、ナノ粒子担持体である多孔質材料の取扱いおよびシリカゲルの効率的使用の点で４００質量部以下が好ましい。

次いで、有機液体を蒸発させ、ナノ粒子担持体を石英容器に移し規則化加熱処理を行った。規則化加熱処理は、水素を３体積％含むＡｒガス雰囲気を用い、５，０００Ｐａの圧力および５５０℃の温度下において３０分間加熱することで行った。

規則化加熱処理によりＦｅＰｔのナノ粒子の結晶は、不規則なｆｃｃ構造より規則化したｆｃｔ構造に変態し、金属ナノ粒子に強磁性が発現して硬磁性ナノ粒子が形成された。規則化加熱処理の具体的条件としては、水素ガス分率は１〜７体積％、加熱温度は４００〜９００℃、加熱時間２０〜６０分間を挙げることができる。

次いで、ナノ粒子担持体を冷却し、硬磁性ナノ粒子の取り出しを行った。硬磁性ナノ粒子の取り出しは、具体的には、硬磁性ナノ粒子とシリカゲルとからなるナノ粒子担持体２００ｍｇに対して、水５ｍＬに水酸化ナトリウム（シリカゲル溶解用）１ｇを含む溶液に加えて撹拌することでシリカゲルを溶解し、続いてヘキサン５ｍＬにオレイン酸０．０２ｍＬ、オレイルアミン（分散安定剤）０．０２ｍＬを含む溶液を加えて撹拌することで、ヘキサン相中に硬磁性ナノ粒子を移行させた。

次いで、分液ロートにより水相を分離し、次いでヘキサン相に同量のエタノールを加えて硬磁性ナノ粒子を沈殿させ、遠心分離し、上澄みを除いて得られた硬磁性ナノ粒子をエタノールで洗浄することで水分を除去した後、ヘキサンに分散することで、ヘキサン中に硬磁性ナノ粒子が分散された磁性流体を得た。

このようにして得られた硬磁性ナノ粒子に対して、Ｘ線回折装置にて２θ／θスキャンによるＸ線解析を行った。図２は、規則化された金属ナノ粒子、すなわち硬磁性ナノ粒子のＸ線回折パターンを示す図である。図２を参照するに、ＦｅＰｔのｆｃｔ構造の回折線（００１）面（２θ＝２３．８度）、（１１０）面（３２．９度）、（１１１）面（４１．０度）、（２００）面（４７．２度）、（００２）面（４８．８度）、（２０１）面（５３．５度）に現れており、ｆｃｔ構造を有する硬磁性ナノ粒子が得られたことが理解される。なお、図２中、回折線ＡはＳｉ基板に由来するものである。また、この硬磁性ナノ粒子の保磁力は、室温で１４．４ｋＯｅであった。

さらに、透過型電子顕微鏡による観察から、格子像が均一であり単結晶状体になっていることが判明した。

次に、ＦｅＰｔナノ粒子の粒径解析を行った。図３は、上記ＦｅＰｔナノ粒子の透過型電子顕微鏡写真である。画像解析により、２００×１６０ｎｍ角の視野に対してＦｅＰｔナノ粒子の粒径解析を行ったところ、規則加熱処理前のＦｅＰｔナノ粒子の平均粒径が３．７ｎｍ（粒径分散１９％）であるのに対して、規則化加熱処理・取り出し後のＦｅＰｔナノ粒子の平均粒径は３．８ｎｍ（粒径分散１８％）であり、規則化加熱処理によっても粒径が維持されていることが示された。なお、図４は、図３の電子顕微鏡像の解析によって得られた、硬磁性ＦｅＰｔナノ粒子の粒径分布を示している。

このＦｅＰｔナノ粒子を用い、滴下成膜により、ＦｅＰｔナノ粒子膜を作製した。このＦｅＰｔナノ粒子膜に対して、１００μｍ径の範囲について電子線マイクロアナライザーによる組成分析を行ったところ、サンプルにおけるＦｅＰｔの比率（（Ｆｅ＋Ｐｔ）／（Ｆｅ＋Ｐｔ＋Ｓｉ））は５１／１００（原子数／原子数）であった。

［実施例２］
規則加熱処理工程において、シリカゲルの代わりにゼオライトを用いた例である。フラスコ内にＦｅＰｔナノ粒子が分散した有機液体（ヘキサン）にゼオライト粉末を加えて撹拌し、３０分程度静置することで、金属ナノ粒子をゼオライト表面に吸着させたナノ粒子担持体を形成した。この場合ゼオライトは、金属ナノ粒子の１質量部に対して、１０質量部以上添加することが好ましい。ゼオライトが１０質量部より少ないとゼオライト表面に金属ナノ粒子同士が積層し、規則化加熱処理において融着する粒子の割合が大きくなる場合がある。ゼオライトは、金属ナノ粒子の１質量部に対して添加する最大量について特に制限がないが、ナノ粒子担持体の取扱いおよびゼオライトの効率的使用の点で４００質量部以下が好ましい。

次いで、有機液体を蒸発させ、ナノ粒子担持体を石英容器に移し、実施例と同様の条件で規則化加熱処理を行った。

次いで、ナノ粒子担持体を冷却し硬磁性ナノ粒子の取り出しを行った。具体的には、硬磁性ナノ粒子とゼオライトとからなるナノ粒子担持体１００ｍｇに対して、２重量％塩酸２ｍＬを加えて撹拌することでゼオライトを溶解し、続いてヘキサン２ｍＬにオレイン酸０．１μＬ、オレイルアミン０．１μＬを含む溶液を加えて撹拌することで、ヘキサン相中に硬磁性ナノ粒子を移行させた。次いで、分液ロートにより水相を分離し、次いでヘキサン相に同量のエタノールを加えて硬磁性ナノ粒子を沈殿させて遠心分離し、上澄みを除いて得られた硬磁性ナノ粒子をエタノールで洗浄することで水を除去した。その後ヘキサンに分散することで、ヘキサン中に硬磁性ナノ粒子が分散された磁性流体を形成した。

このようにして得られた硬磁性ナノ粒子に対して、Ｘ線回折装置にて２θ／θスキャンによるＸ線解析を行った。図５は、規則化された金属ナノ粒子、すなわち硬磁性ナノ粒子のＸ線回折パターンを示す図である。図５を参照するに、ＦｅＰｔのｆｃｔ構造の回折線（００１）面（２θ＝２３．８度）、（１１１）面（４１．０度）、（２００）面（４７．２度）、（００２）面（（２００）面の肩）、（２０１）面（５３．５度）に現れており、ｆｃｔ構造を有する硬磁性ナノ粒子が得られたことが理解される。なお、図５中、回折線ＡはＳｉ基板に由来し、回折線Ｂはゼオライト残渣に由来するものである。また、この硬磁性ナノ粒子の保磁力は、室温で１１．４ｋＯｅであった。

さらに、透過型電子顕微鏡による観察から、格子像が均一であり単結晶状体になっていることが判明した。

次に、ＦｅＰｔナノ粒子の粒径解析を行った。図６は、実施例２によるＦｅＰｔナノ粒子の透過型電子顕微鏡写真である。画像解析により、２００×１６０ｎｍ角の視野に対してＦｅＰｔナノ粒子の粒径解析を行ったところ、規則加熱処理前のＦｅＰｔナノ粒子の平均粒径が４．４ｎｍ（粒径分散１３％）であったのに対して、規則化加熱処理・取り出し後のＦｅＰｔナノ粒子の平均粒径は４．０ｎｍ（粒径分散１４％）であり、規則化加熱処理によっても粒径が維持されていることが示された。なお、図７は、図６の電子顕微鏡像の解析によって得られた、硬磁性ＦｅＰｔナノ粒子の粒径分布を示している。

実施例１と同様にして作製したＦｅＰｔナノ粒子膜に対して、１００μｍ径の範囲について電子線マイクロアナライザーによる組成分析を行ったところ、サンプルにおけるＦｅＰｔの比率（（Ｆｅ＋Ｐｔ）／（Ｆｅ＋Ｐｔ＋Ｓｉ＋Ａｌ））は９８／１００（原子数／原子数）であった。

なお、上記に開示した内容から、下記の付記に示した発明が導き出せる。

（付記１）
多孔質材料に吸着された硬磁性ナノ粒子。

（付記２）
前記硬磁性ナノ粒子がＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ、およびＣｏＰｔからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料を含む、付記１に記載の硬磁性ナノ粒子。

（付記３）
付記１または２に記載の硬磁性ナノ粒子から当該多孔質材料を除去してなる硬磁性ナノ粒子。

（付記４）
平均粒径が６ｎｍ以下である、付記３に記載の硬磁性ナノ粒子。

（付記５）
多孔質材料に金属ナノ粒子を吸着させ、
還元雰囲気下に熱処理し、
続いて、当該多孔質材料を溶解し得る液体で多孔質材料を溶解することにより、当該多孔質材料から硬磁性ナノ粒子を分離する
ことを含む、硬質ナノ粒子の製造方法。

（付記６）
液体中に分散させた金属ナノ粒子を多孔質材料と接触させることにより前記吸着を行うことを含む、付記５に記載の硬質ナノ粒子の製造方法。

（付記７）
前記金属ナノ粒子と前記多孔質材料との割合が、前記金属ナノ粒子の１質量部に対し、前記多孔質材料が１０量部以上である、付記５または６に記載の硬質ナノ粒子の製造方法。

（付記８）
前記熱処理した金属ナノ粒子を多孔質材料と共に、当該多孔質材料を溶解し得る水溶液に投入し、その後、当該水溶液と非水溶性液体とを接触させ、当該金属ナノ粒子を当該非水溶性液体中に移行させることを含む、付記５〜７のいずれかに記載の硬質ナノ粒子の製造方法。

（付記９）
前記金属ナノ粒子が、ＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ、およびＣｏＰｔからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料を含むナノ粒子である、付記５〜８のいずれかに記載の硬質ナノ粒子の製造方法。

（付記１０）
前記多孔質材料がシリカゲルである、付記５〜９のいずれかに記載の硬質ナノ粒子の製造方法。

（付記１１）
前記多孔質材料がゼオライトである、付記５〜９のいずれかに記載の硬質ナノ粒子の製造方法。

（付記１２）
前記熱処理を、４００〜９００℃の温度で行う、付記５〜１１のいずれかに記載の硬質ナノ粒子の製造方法。

（付記１３）
付記５〜１２のいずれかに記載の製造方法により製造された硬質ナノ粒子。

（付記１４）
付記１〜４および付記１３のいずれかに記載の硬質ナノ粒子を非極性液体に分散してなる磁性流体。

（付記１５）
付記１〜４および付記１３のいずれかに記載の硬質ナノ粒子を塗布してなる、磁気記録媒体。

ナノ粒子担持体の金属ナノ粒子が吸着した様子を拡大して示す模式図である 実施例１による硬磁性ナノ粒子のＸ線回折パターンを示す図である。 実施例１による硬磁性ＦｅＰｔナノ粒子の透過型電子顕微鏡像である。 図３の電子顕微鏡像の解析によって得られた、硬磁性ＦｅＰｔナノ粒子の粒径分布である。 実施例２による硬磁性ナノ粒子のＸ線回折パターンを示す図である。 実施例２による硬磁性ＦｅＰｔナノ粒子の透過型電子顕微鏡像である。 図６の電子顕微鏡像の解析によって得られた、硬磁性ＦｅＰｔナノ粒子の粒径分布である。

符号の説明

１１ 多孔質材料
１２ 金属ナノ粒子

Claims (9)

1. 多孔質材料に金属ナノ粒子を吸着させ、
   還元雰囲気下に熱処理し、
   続いて、当該多孔質材料を溶解し得る液体で多孔質材料を溶解することにより、当該多孔質材料から硬磁性ナノ粒子を分離する
   ことを含む、硬質ナノ粒子の製造方法。
2. 液体中に分散させた金属ナノ粒子を多孔質材料と接触させることにより前記吸着を行うことを含む、請求項１に記載の硬質ナノ粒子の製造方法。
3. 前記熱処理した金属ナノ粒子を多孔質材料と共に、当該多孔質材料を溶解し得る水溶液に投入し、その後、当該水溶液と非水溶性液体とを接触させ、当該金属ナノ粒子を当該非水溶性液体中に移行させることを含む、請求項１または２に記載の硬質ナノ粒子の製造方法。
4. 前記金属ナノ粒子が、ＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ、およびＣｏＰｔからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料を含むナノ粒子である、請求項１〜３のいずれかに記載の硬質ナノ粒子の製造方法。
5. 前記多孔質材料がシリカゲルまたはゼオライトである、請求項１〜４のいずれかに記載の硬質ナノ粒子の製造方法。
6. 前記熱処理を、４００〜９００℃の温度で行う、請求項１〜５のいずれかに記載の硬質ナノ粒子の製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法により製造された硬質ナノ粒子。
8. 請求項７に記載の硬質ナノ粒子を非極性液体に分散してなる磁性流体。
9. 請求項７に記載の硬質ナノ粒子を塗布してなる、磁気記録媒体。

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