JP3354376B2 - 有機磁性薄膜の製法 - Google Patents
有機磁性薄膜の製法Info
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- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
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Description
法に関する。
気記録材料、磁気ヘッド材料などに応用され、金属、合
金、非晶質合金、酸化物など様々な無機材料が使用され
ていた。これに対し、最近、有機磁性材料が軽量で軟質
であり、更に有機物の特徴を生かした利用が期待される
ことから、その開発が注目されている。しかし、従来の
有機磁性材料は合成が困難であるものも多く、再現性等
にも不具合が生じていた。また、強磁性発現の温度が極
めて低温であったり、磁化の値が著しく小さいとか、あ
るいは空気中で不安定であるなど、実用に際し問題点が
数多く生じていた。
シアニンにアルカリ金属をドープした系が室温で非常に
大きい磁性を示すという知見を得た(Material
sScience vol.XIV.No.4, P12
1.1988)。しかしながら、この材料は溶媒に難溶
性であるため、薄膜や複雑な形状あるいは精密な微小形
状をもつものを製造することは困難であった。
に難溶性の有機磁性材料を用いて、薄膜をはじめ複雑な
形状や精密な微小形状に形成でき、かつ薄膜制御も容易
である有機磁性薄膜の製造方法を提供することにある。
存在下において、モノマーおよび/またはオリゴマーを
電解重合することにより有機磁性体粒子を前記モノマー
および/またはオリゴマーの重合物薄膜中に含有した有
機磁性薄膜を製造する方法において、前記有機磁性体粒
子が少なくとも下記一般式[I]
群から選ばれたものであり、これらの磁性金属または磁
性金属の化合物は1種類のみでもよいが、2種以上の混
合物として使用してもよい。Aは、置換基を有すること
もある下記
は結合手を表わす。)で表わされるテトラアザポルフィ
リン誘導体または一般式[II]で示される
磁性材料を含有しているものであることを特徴とする有
機磁性薄膜の製法に関する。
は、有機材料の合成法として知られているもので、モノ
マーおよび/またはオリゴマーならびに支持電解質を含
む電解液に、作用電極および対極、更に必要に応じて参
照電極を浸漬して、電圧を印加することによって、モノ
マーおよび/またはオリゴマーを電気化学的に電極表面
上で電解酸化(陽極上にポリマーを生成)あるいは電解
還元(陰極上にポリマーを生成)し、カチオンラジカル
やアニオンラジカルのような反応活性種をその場で(i
n situ)生成させ、これがその場で重合してポリ
マーを形成する方法である。
るとき、作用極の面積あるいは通電電荷量などを適切に
調節することにより、膜厚を容易に制御できる。
えばアセトニトリル、ベンゾニトリル、プロピレンカー
ボネートをはじめとする非プロトン性溶媒、例えばメタ
ノールやエタノール等のプロトン性溶媒および水など、
多くの公知のものを対象とすることができる。
ClO4、LiPF6、LiAsF6、p−トルエンスル
ホン酸塩、m−ニトロベンゼンスルホン酸塩をはじめと
して、多くの公知材料を対象とすることができ、重合す
るモノマーの種類および重合の条件によって、これらの
適切な組合せが選定される。
るのであるが、この時、有機磁性体粒子同士が凝集しな
いように電解液中に安定に分散させなければならない。
このため、界面活性剤として、例えば末端基にカルボキ
シル基(−COOH)、ホスホン基(−PO3H2)、ス
ルホン酸基(−SO3H)、アミン基(−NH2)などを
有する鎖状有機分子を用いて、有機磁性体粒子を1重あ
るいは2重に被覆することが好ましい。
一般式[I]
群から選ばれたものであり、これらの磁性金属または磁
性金属の化合物は1種類のみでもよいが、2種以上の混
合物として使用してもよい。Aは、置換基を有すること
もある下記
は結合手を表わす。)で表わされるテトラアザポルフィ
リン誘導体または一般式[II]で示される
磁性材料を含有しているものを使用する。なお、この有
機磁性材料は本出願人の出願にかかる特願平6−545
30号にもとずいて製造することができる。
i、Mnおよびその混合物を使用した場合は、有機磁性
体粒子の磁化が大きくなり、形成された有機磁性薄膜の
磁化も大きくすることができる。
もNa、K、Rbおよびその混合物を使用した場合は、
有機磁性体粒子の磁化が大きくなり、形成された有機磁
性薄膜の磁化も大きくすることができる。
るモノマーであれば特別の制限はなく、例えば、アミノ
酸あるいは水酸基を含む芳香族化合物、複素環式化合
物、ベンゼン及び2個あるいはそれ以上の縮合芳香族を
もつ多環式炭化水素化合物、ビニル基を有する化合物、
アセチレン及びその誘導体など多くの物質を対象とする
ことができる。もちろん、モノマーである必要はなく、
ダイマー、数量体などを含むオリゴマーあるいはモノマ
ーとオリゴマーの混合物を用いてもよいことは言うまで
もない。
て行なう場合は、例えばアミノ酸あるいは水酸基を含む
芳香族化合物、複素環式化合物、ベンゼン及び2個ある
いはそれ以上の縮合芳香族をもつ多環式炭化水素化合
物、ビニル基を有する化合物等の非常に多くのモノマー
が重合できるため、例えばポリチオフェン、ポリピロー
ル、ポリアニリン、ポリパラフェニレン、ポリアズレ
ン、ポリピレンをはじめとする代表的な導電性高分子の
モノマーが使用できる。
切に調整することにより、界面活性剤で被覆された有機
磁性体粒子を電気化学的にドープすることが可能にな
る。
いは電解液中の含有量によって、薄膜の磁気特性が制御
できる。もちろん、有機磁性体粒子の種類、組成等を変
化させたり、重合条件を変化させることによっても、磁
気特性を変化させられることは言うまでもない。また、
有機磁性体粒子の大きさは、余り小さくなりすぎると、
粒子が超常磁性を示すため強磁性体として振るまわなく
なるので具合が悪く、一方、余り大きいと薄膜の性質を
悪くするので好ましくなく、通常数十オングストローム
ないし数ミクロンの範囲のものを用いる。
作用極の形状を任意に変化させることにより、難溶性の
有機磁性材料では極めて困難であった複雑形状のものが
容易に形成でき、また電極を微小にパターニングするこ
とにより、精密な微小形状のものが形成できる。
より構成されるため、軽量で柔軟性に富み、今まで無機
磁性薄膜では用いられなかったような広い分野への応用
が期待されるものである。
本発明はこれにより限定されるものではない。
応させ、得られたFeフタロシアニンのNa結合体粉末
(Na−FePc粉末)を微粉砕し、界面活性剤を用い
て水中に安定に分散させた。この時、粉末の含有量を2
0wt%とした。・・・・・(これを溶液Aとする) この溶液Aにp−トルエンスルフォン酸ナトリウムおよ
びピロールをそれぞれの濃度が1.0Mおよび0.1M
になるように添加し、電解液とした。これに陽極として
SnO2ガラス、陰極としてCuの電極対を浸漬した。
陽極面積は3cm2とした。この電極対に電圧2.3V
を印加し、20Cまで電解重合を行うことにより、陽極
上にポリピロール中に、Na−FePc微粒子を含有し
た膜厚18μmの有機磁性薄膜を作製した。SQUID
を用いて300Kにおける磁化の磁場依存性を測定した
ところ強磁性体特有のヒステリシス曲線が得られ、飽和
磁化の値は2.3emu/gであった。
合を行い、有機磁性薄膜を作製したところ、膜厚は9μ
mであった。このように電荷量により膜厚は容易に制御
できた。また、陽極のSnO2の部分を種々の複雑な形
状とすることによって、電極の形状による種々の複雑な
形状の有機磁性薄膜が形成できた。さらに、電極から有
機磁性薄膜を剥離して曲げ試験を行った結果、十分な柔
軟性を有していた。
550℃で5時間反応させて得られたFeフタロシアニ
ンのK結合体(K−FePc)を用いた以外はすべて実
施例1と同様の方法で有機磁性薄膜を作製した。この薄
膜をSQUIDにより300Kで磁化の磁場依存性を測
定したところ、飽和磁化の値は4.5emu/gであっ
た。
550℃で5時間反応させて得られたCoフタロシアニ
ンのK結合体(K−CoPc)を用いた以外はすべて実
施例1と同様の方法で有機磁性薄膜を作製した。同様に
磁気測定を行ったところ、飽和磁化の値は3.7emu
/gであった。
1/2として、実施例4と同様に有機磁性薄膜を作製し
た。同様に磁気測定を行ったところ、飽和磁化の値は、
1.9emu/gであった。このように電解液中の有機
磁性体粒子の含有量を制御することにより容易に有機磁
性薄膜の飽和磁化の値を制御できた。
550℃で5時間反応させて得られたNiフタロシアニ
ンのK結合体(K−NiPc)を用いた以外はすべて実
施例1と同様の方法で有機磁性薄膜を作製した。同様に
磁気測定を行ったところ、飽和磁化の値は3.0emu
/gであった。
な形状や精密な微小形状の形成が可能となり、かつ密度
の小さい柔軟性に飛んだ全部が有機物から構成される有
機磁性薄膜の製造がはじめて可能となった。また、系に
添加する界面活性剤の量を適切に調整することにより有
機磁性体粒子を電気化学的にドープすることが可能とな
った。 (2)請求項2の発明と3の発明により、いずれも磁化
の値が大きい有機磁性薄膜の製造が可能になった。
Claims (3)
- 【請求項1】 有機磁性体の存在下において、モノマー
および/またはオリゴマーを電解重合することにより有
機磁性体粒子を前記モノマーおよび/またはオリゴマー
の重合物薄膜中に含有した有機磁性薄膜を製造する方法
において、前記有機磁性体粒子が少なくとも下記一般式
[I] 【化1】 (式中、Mは磁性金属および磁性金属の化合物よりなる
群から選ばれたものであり、これらの磁性金属または磁
性金属の化合物は1種類のみでもよいが、2種以上の混
合物として使用してもよい。Aは、置換基を有すること
もある下記 【化2】 よりなる群から選ばれた有機残基、2個の水素原子また
は結合手を表わす。)で表わされるテトラアザポルフィ
リン誘導体または一般式[II]で示される 【化3】 (式中、MとAは前記と同一の定義である) ポルフィリン誘導体にアルカリ金属が結合している有機
磁性材料を含有しているものであることを特徴とする有
機磁性薄膜の製法。 - 【請求項2】 前記Mが、Fe、Co、NiおよびMn
よりなる群から選ばれた少なくとも1種の元素である請
求項1記載の有機磁性薄膜の製法。 - 【請求項3】 前記アルカリ金属が、Na、KおよびR
bよりなる群から選ばれた少なくとも1種である請求項
1または2記載の有機磁性薄膜の製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02612396A JP3354376B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 有機磁性薄膜の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02612396A JP3354376B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 有機磁性薄膜の製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09194576A JPH09194576A (ja) | 1997-07-29 |
JP3354376B2 true JP3354376B2 (ja) | 2002-12-09 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02612396A Expired - Fee Related JP3354376B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 有機磁性薄膜の製法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3354376B2 (ja) |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP02612396A patent/JP3354376B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH09194576A (ja) | 1997-07-29 |
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