磁性粉末、磁性粉末的制造方法和磁记录介质与流程

本技术涉及一种磁性粉末、磁性粉末的制造方法和磁记录介质。

背景技术：

ε-氧化铁(ε-fe2o3)被期待应用于涂布型磁记录介质的磁记录材料。作为制造ε-氧化铁的方法，例如，提出了以下方法。

在专利文献1中，提出了一种制造ε-fe2o3晶体的方法，包括通过在其中混合有水蒸气的诸如氢气气氛之类的弱还原气氛中在300-600℃的温度范围内对羟基氧化铁(α-feooh)的颗粒执行热处理而制造立方晶氧化铁(cubicironoxide)的热处理步骤a，以及通过在诸如大气之类的氧化气氛中在700-1300℃的温度范围内对热处理步骤a中获得的颗粒执行热处理而由立方晶氧化铁生成ε-fe2o3晶体的热处理步骤b。

在非专利文献1中，提出了一种制造ε-氧化铁颗粒的方法：通过反胶束法(reversemicellemethod)制备氢氧化铁基化合物颗粒，对所述颗粒实施二氧化硅涂布，然后对其执行热处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开号：2008-100871

非专利文献

非专利文献1：shunsukesakurai,jianjin,kazuhitohashimotoandshinichiohkoshi，《日本物理学会杂志》(《journalofthephysicalsocietyofjapan》)第74卷，第7期，2005年7月，第1945-1949页

技术实现要素：

技术问题

然而，在通过上述制造方法获得的ε-氧化铁中，颗粒尺寸的变化很大，这可能会降低磁特性。

本技术的一个目的是提供一种具有优异磁特性的磁性粉末、磁性粉末的制造方法和磁记录介质。

问题的解决方案

为了解决上述问题，第一种技术是磁性粉末的制造方法，包括：通过对包含氧化亚铁的第一颗粒执行热处理，制备包含ε-氧化铁的第二颗粒。

第二种技术是磁性粉末，包括：包含ε-氧化铁的颗粒，其中，由以下式(1)表示的磁性粉末的变动系数等于或小于30％，

变动系数[％]＝([颗粒直径的标准偏差])/[平均颗粒直径])×100...(1)，以及

在磁性粉末的翻转磁场分布(sfd)曲线中，零磁场附近的子峰高度y与主峰高度x的比率y/x等于或小于0.5。

第三种技术是磁记录介质，包括：记录层，所述记录层包括：包含ε-氧化铁的颗粒，其中，δ/mrt满足由以下式(2)表示的关系，

2.0≤δ/mrt≤120.0...(2)，

其中，δ[nm]是所述记录层的平均厚度，mrt[ma]是残留磁化量和所述记录层的厚度的乘积，以及

在翻转磁场分布(sfd)曲线中，零磁场附近的子峰高度y与主峰高度x的比率y/x等于或小于0.5。

发明的有益效果

根据本技术，可以实现具有优异磁特性的磁性粉末。

附图说明

[图1]图1是示出sfd曲线的一个示例的图。

[图2]图2是用于描述根据本技术的第一实施方式的磁性粉末的制造方法的工艺图。

[图3]图3的部分a至d分别是用于描述根据本技术的第一实施方式的磁性粉末的制造方法的截面图。

[图4]图4是示出根据本技术的第二实施方式的磁性粉末的构造的截面图。

[图5]图5是用于描述根据本技术的第二实施方式的磁性粉末的制造方法的工艺图。

[图6]图6是示出根据本技术的第三实施方式的磁性粉末的构造的截面图。

[图7]图7是用于描述根据本技术的第三实施方式的磁性粉末的制造方法的工艺图。

[图8]图8是示出根据本技术的第四实施方式的磁记录介质的构造的截面图。

[图9]图9是用于描述合成feo纳米颗粒的步骤的工艺图。

[图10]图10是用于描述二氧化硅涂布处理步骤的工艺图。

[图11]图11是用于描述二氧化硅涂层去除步骤的工艺图。

[图12]图12是用于描述形成α-fe层和抗氧化覆膜的步骤的工艺图。

具体实施方式

将按以下顺序描述本技术的实施方式。

1第一实施方式(磁性粉末的示例)

2第二实施方式(磁性粉末的示例)

3第三实施方式(磁性粉末的示例)

4第四实施方式(磁记录介质的示例)

<1第一实施方式>

[磁性粉末的构造]

根据本技术的第一实施例的磁性粉末包括包含ε-氧化铁的纳米颗粒(以下称为“ε-氧化铁颗粒”)的粉末。根据第一实施方式的磁性粉末适用于高密度的磁记录介质的记录层(磁性层)。优选的是，ε-氧化铁颗粒中包含的ε-氧化铁是以ε-fe2o3晶体(包括fe位点的一部分被金属元素m取代的晶体)作为主相。优选的是，ε-氧化铁由单相的ε-fe2o3构成。金属元素m例如是从al、ga和in构成的组中的一种或多种。然而，当铁氧化物中的m和fe的摩尔比表示为m：fe＝x：(2-x)时，0≤x<1。

在本技术中，除非另外说明，在ε-fe2o3晶体中，除了其中fe位点没有被其他元素取代的纯ε-fe2o3晶体之外，还包括其中fe位点的一部分被三价金属元素m取代并且空间群(spacegroup)与纯ε-fe2o3晶体相同(即，空间群是pna21)的晶体。

(变动系数)

由以下式(1)表示的磁性粉末的变动系数等于或小于30％。

变动系数[％]＝([颗粒直径的标准偏差]/[平均颗粒直径])×100...(1)

当变动系数超过30％时，ε-氧化铁颗粒的颗粒尺寸的变化变大，并且磁性粉末的磁特性的变化有可能变大。

上述磁性粉末的变动系数可如下获得。首先，通过使用透射型电子显微镜(tem，transmissionelectronmicroscope)对磁性粉末进行拍摄。接下来，从拍摄的tem图像中随机选择500个ε-氧化铁颗粒，并获得每个颗粒的面积s。接下来，假设颗粒的横截面形状是圆形的，基于下式计算每个颗粒的粒径(直径)r作为颗粒尺寸，以获得磁性粉末的粒度分布(particlesizedistribution)。

r＝2×(s/π)^1/2

接下来，根据获得的粒度分布获得中值直径(50％直径，d50)，并将其作为平均颗粒尺寸dave。此外，根据获得的粒度分布获得标准偏差σ。接下来，根据获得的平均颗粒尺寸dave和粒度分布的标准偏差σ计算σ/dave，并将其计算为变动系数。

(sfd)

在磁性粉末的sfd(翻转磁场分布，switchingfielddistribution)曲线中，零磁场附近的子峰高度y与主峰高度x的比率y/x等于或小于0.5(参见图1)。当比率y/x超过0.5时，ε-氧化铁颗粒的颗粒尺寸的变化变大，并且磁性粉末的磁特性的变化有可能变大。

通过使用振动样品磁强计(vsm，vibratingsamplemagnetometer)或超导量子干涉装置(squid，superconductingquantuminterferencedevice)，如下获得上述比率y/x。首先，将磁性粉末采样为预定的形式。采样的方式比如是压密(consolidation)到测量用胶囊、粘贴到测量带等等，可以在不影响测量的范围内自由执行。接下来，测量磁性粉末样品的m-h回线(m-hloop)，并根据获得的m-h曲线计算sfd曲线。对于sfd曲线的计算，可以使用附属于测量装置的程序，或者可以使用其他程序。这里，m-h回线的测量是在室温(23℃)下进行。通过将获得的sfd曲线与y轴(dm/dh)相交的点的绝对值设为“y”，并且将m-h回线中的矫顽力hc附近的主峰高度设为“x”，来计算比率y/x。

[磁性粉末的制造方法]

以下，将参照图2和图3的部分a至d描述根据本技术的第一实施方式的磁性粉末的制造方法。在该磁性粉末的制造方法中，通过使用包含feo(氧化亚铁)的纳米颗粒(以下称为“feo颗粒”)的粉末作为起始原料，来合成ε-氧化铁颗粒的粉末。

(feo颗粒的合成)

首先，在步骤s11中，如图3的部分a所示，通过液相络合物热分解法(liquid-phasecomplexthermaldecompositionmethod)，在真空中合成作为起始原料的feo颗粒(第一颗粒)11a的粉末。此时，优选使用油酸和油胺作为溶剂和配体。这是因为可以合成较少团聚(aggregation)的feo颗粒。由此，可以获得具有尖锐的粒度分布的feo颗粒11a的粉末。

在上述步骤中，优选的是，合成feo颗粒11a的粉末，以使得feo颗粒11a的粉末的粒度分布基本上类似于作为目标的ε-氧化铁颗粒的粉末的粒度分布。具体而言，优选的是，由上述式(1)表示的feo颗粒11a的粉末的变动系数等于或小于30％。这是因为，这可以使得磁性粉末的变动系数降低到等于或小于30％。注意，feo颗粒11a的粉末的变动系数与上述磁性粉末的变动系数相似。

(涂布处理)

接下来，在步骤s12中，为了抑制由于下一步骤中的高温热处理导致的颗粒团聚，通过反胶束法对feo颗粒11a的表面执行二氧化硅涂布处理。由此，如图3的部分b所示，在feo颗粒11a的表面上形成二氧化硅涂层11b。

(高温热处理)

接下来，在步骤s13中，通过在不低于1000℃的高温下对已经进行了二氧化硅涂布处理的feo颗粒11a的粉末进行烧成(firing)，如图3的部分c所示，将feo颗粒11a的粉末转化为ε-氧化铁颗粒(第二颗粒)11的粉末。

(涂层去除)

最后，在步骤s14中，如图3的部分d所示，通过使用碱性溶液去除ε-氧化铁颗粒11表面上的二氧化硅涂层11b，获得作为目标的ε-氧化铁颗粒11的粉末。

[效果]

在根据第一实施方式的磁性粉末中，由上述式(1)表示的磁性粉末的变动系数等于或小于30％，并且在磁性粉末的sfd曲线中，零磁场附近的子峰高度y与主峰高度x的比率y/x等于或小于0.5。由此，获得了ε-氧化铁颗粒的颗粒尺寸的变化被抑制、并且具有良好磁特性的磁性粉末。该磁性粉末适用于高密度的磁记录介质。

在根据第一实施方式的磁性粉末的制造方法中，由于通过对feo颗粒的粉末执行热处理来制备ε-氧化铁颗粒的粉末，所以可以使ε-氧化铁颗粒的粉末的粒度分布变得尖锐。

在根据第一实施方式的磁性粉末的制造方法中，由于通过液相络合物热分解法合成feo颗粒的粉末，因此可以获得具有尖锐粒度分布的feo颗粒的粉末。由于通过对具有这种粒度分布的feo颗粒的粉末(即，颗粒尺寸变化小的feo颗粒的粉末)执行热处理来合成ε-氧化铁颗粒的粉末，因此抑制了α相和γ相的形成，并且可以获得杂质少、高纯度的ε-氧化铁颗粒的粉末。因此，可以获得单相的ε-氧化铁颗粒的粉末或几乎单相的ε-氧化铁颗粒的粉末。

[变形例]

可以在feo颗粒的合成步骤之后和涂布处理步骤之前，对feo颗粒11a的磁性粉末进行分级处理，以获得具有更尖锐的粒度分布的feo颗粒11a的粉末。在这种情况下，由于可以进一步抑制ε-氧化铁颗粒的尺寸的变化，因此可以获得具有更优异磁特性的ε-氧化铁颗粒的粉末。

此外，为了调整ε-氧化铁颗粒的粉末的矫顽力hc，可以在制造ε-氧化铁颗粒粉末的步骤中，将ε-氧化铁颗粒芯壳化，或者添加添加剂。注意，将在第二和第三实施方式中描述ε-氧化铁颗粒的芯壳化的细节。

<2第二实施方式>

[磁性粉末的构造]

根据本技术的第二实施例的磁性粉末是具有芯-壳型结构的ε-氧化铁颗粒的粉末。如图4所示，每个芯-壳颗粒包括芯部12、和在所述芯部12周围设置的壳部13。芯部12和壳部13交换耦合。在芯部12和壳部13之间的界面处，两者的组成和/或状态等可以不连续的方式或连续的方式改变。根据第二实施方式的磁性粉末适用于高密度的磁记录介质的记录层(磁性层)。

(芯部)

芯部12类似于第一实施方式中的ε-氧化铁颗粒。

(壳部)

壳部13覆盖芯部12的周围部的至少一部分。具体而言，壳部13可以部分地覆盖芯部12的周围部，或者覆盖芯部12的整个周围部。从使芯部12和壳部13之间充分交换耦合以及改善磁特性的观点来看，优选覆盖芯部12的整个表面。

壳部13包含作为软磁性体的α-fe。壳部13可以通过例如对作为芯-壳颗粒的前驱物的ε-氧化铁颗粒(硬磁性颗粒)的表面进行还原来获得。具体而言，例如，可以通过对芯部12中包含的ε-氧化铁进行还原，来获得壳部13中包含的α-fe。

[磁性粉末的制造方法]

根据本技术的第二实施方式的磁性粉末的制造方法与根据第一实施方式的磁性粉末的制造方法的不同之处在于，如图5所示，还包括涂层去除步骤(步骤s14)之后的下述还原处理步骤(步骤s15)。

[还原处理]

在步骤s15中，对通过去除二氧化硅涂层11b而获得的ε-氧化铁颗粒11的粉末进行还原处理。具体而言，通过在高温氢气氛下对上述ε-氧化铁颗粒11的粉末执行一定时间周期的热处理，颗粒表面被还原。由此，在芯部12的周围形成包含α-fe的壳部13。这样，获得了作为目标的具有芯-壳型结构的ε-氧化铁颗粒的粉末。

[效果]

根据第二实施例的磁性粉末包含芯-壳颗粒的粉末，所述芯-壳颗粒包括包含ε-氧化铁的芯部12和包含α-fe的壳部13。通过使用这种磁性粉末形成磁记录介质的记录层，可以实现具有高输出、优异的热稳定性和记录容易性的磁记录介质。

在根据第二实施例的磁性粉末的制造方法中，通过对作为硬磁性颗粒的ε-氧化铁颗粒执行还原处理，形成包括壳部13的芯-壳颗粒，所述壳部13包含作为软磁性体的α-fe。由此，可以制备均匀的芯-壳颗粒，并且使得成为芯部12的ε-氧化铁颗粒和成为壳部13的α-fe之间的交换相互作用均匀地发生。因此，可以利用具有高饱和磁化量σs的软磁性体的特性，并且可以实现作为芯-壳颗粒整体的高饱和磁化量σs。类似地，对于记录容易性，为了确保热稳定性而保持芯部12单体的矫顽力hc为大值，同时可以将芯-壳颗粒整体的矫顽力hc调整为适于记录的矫顽力hc，因而可以提高记录容易性。此外，由于也能够使得成为芯部12的ε-氧化铁颗粒大于通过现有方法制造的ε-氧化铁颗粒，因此易于保持高矫顽力hc，有利于提高热稳定性。

此外，在根据第二实施方式的磁性粉末的制造方法中，因为对预先制备的ε-氧化铁颗粒的表面直接进行还原处理，所以成为前驱物的ε-氧化铁颗粒的颗粒直径、与通过还原处理获得的芯-壳颗粒的颗粒直径基本相同。因此，通过调整成为前驱物的ε-氧化铁颗粒的颗粒直径，可以制备具有所需颗粒直径的芯-壳颗粒。因此，可以抑制粒度分布的变化的发生。

<3第三实施方式>

[磁性粉末的构造]

如图6所示，根据本技术的第三实施方式的磁性粉末是芯-壳颗粒的粉末，所述芯-壳颗粒包括芯部12、和在所述芯部12的周围设置的双层结构的壳部14。与第二实施方式中的部件相同的部件将由相同的附图标记表示，并且将省略对其的描述。

(壳部)

具有双层结构的壳部14包括设置在芯部12上的第一壳部14a、和设置在第一壳部14a上的第二壳部14b。

(第一壳部)

作为软磁性层的第一壳部14a类似于第二实施方式中的壳部14。

(第二壳部14b)

第二壳部14b是作为氧化防止层的氧化覆膜。第二壳部14b包含可通过对包含在第一壳部14a中的α-fe(软磁性体)进行氧化而获得的材料，例如fe3o4、fe2o3和feo中的至少一种氧化铁。

[磁性粉末的制造方法]

根据本技术的第三实施方式的磁性粉末的制造方法与根据第一实施方式的磁性粉末的制造方法的不同之处在于，如图7所示，在涂层去除步骤(步骤s14)之后，还包括以下步骤：还原处理步骤(步骤s16)和逐渐氧化(gradualoxidation)处理步骤(步骤s17)。

(还原处理)

在步骤s16中，对通过去除二氧化硅涂层11b而获得的ε-氧化铁颗粒11的粉末执行还原处理。由此，在芯部12的周围形成包含α-fe的第一壳部14a。注意，步骤s16中的还原处理类似于第二实施方式中的步骤s15中的还原处理。

(逐渐氧化处理)

在步骤s17中，对表面由第一壳部14a覆盖的ε-氧化铁颗粒11的粉末执行逐渐氧化处理。具体而言，在氮气气氛中将上述ε-氧化铁颗粒11的粉末冷却至室温，然后在o2+n2混合气体的气氛中对其执行热处理，从而在最外层上形成作为氧化覆膜的第二壳部14b。由此，可以获得具有优异抗氧化性的芯-壳型ε-氧化铁颗粒的粉末。

[效果]

在根据第三实施方式的磁性粉末中，由于芯-壳颗粒每个在表面上具有第二壳部14b，所以可以防止芯-壳颗粒的表面暴露于空气中导致在芯-壳颗粒的表面上产生锈蚀等。因此，可以抑制磁性粉末的特性劣化。

<4第四实施方式>

[磁记录介质的构造]

根据本技术的第四实施方式的磁记录介质是所谓的垂直磁记录介质，如图8所示，包括细长形的基板21、设置在基板21的一个主表面上的基底层(非磁性层)22、和设置在基底层22上的记录层(磁性层)23。根据需要，磁记录介质还可以包括设置在记录层23上的保护层(未示出)、润滑剂层(未示出)等。此外，根据需要，还可以包括设置在基板21的另一主表面上的背涂层24。

(sfd)

在sfd曲线中，零磁场附近的子峰高度y与主峰高度x的比率y/x等于或小于0.5(参见图1)。当比率y/x超过0.5时，ε-氧化铁颗粒的颗粒尺寸的变化变大，并且记录层23的磁特性有可能降低，并且c/n(载波噪声比，carriertonoiseratio)劣化。

上述比率y/x如下获得。首先，使用vsm测量整个磁记录介质的m-h回线。此后，使用丙酮和乙醇等擦拭涂布膜(基底层22、记录层23等)，仅留下基板21，并且测量基板21的m-h回线以用于背景校正(backgroundcorrection)。这里，m-h回线的测量是在室温(23℃)下进行。此后，通过从整个磁记录介质的m-h回线中减去基板21的m-h回线，计算背景校正后的m-h回线。此后，以与根据第一实施方式的磁性粉末的情况相同的方式，获得比率y/x。注意，在通过vsm测量m-h回线时背景校正后的m-h回线不饱和的情况下，使用能够获得更高施加磁场的squid。上述比率y/x是通过在垂直于记录层23的方向上执行测量而获得的值。此外，不执行在垂直方向上执行测量时的“去磁场校正”。

(δ/mrt)

δ/mrt满足由以下式(2)表示的关系。

2.0≤δ/mrt≤120.0...(2)

(其中δ[nm]是记录层23的平均厚度，并且mrt[ma]是残留磁化量和记录层23的厚度的乘积。)

在记录层23的平均厚度δ很小的情况下，平均厚度δ的变化相对于平均厚度δ的比率不可避免地变大，结果可能导致c/n的劣化。而另一方面，在记录层23的平均厚度δ很大的情况下，所记录的磁化有可能在记录层23中形成闭环，有可能导致输出减少并且c/n劣化。此外，在mrt很小的情况下，有可能导致输出减少并且c/n劣化。而另一方面，在mrt很大的情况下，有可能再现头饱和并且不能获得良好的c/n。为了抑制上述c/n的劣化，δ/mrt被设定为满足由上述式(2)表示的关系。

上述比率δ/mrt根据如下获得的δ[nm]和mrt[ma]计算得出。

δ[nm]如下获得。首先，通过fib(聚焦离子束，focusedionbeam)方法等加工处理作为测量对象的磁记录介质，制备tem观察用薄片，并通过tem观察该薄片的横截面。优选的是，观察放大率至少为100,000(10万)倍或更高，以便可以清楚地观察记录层23的厚度。横截面tem的观察是在磁记录介质的长边方向(行进方向)上的每100m的总共五个位置处进行。所述每个位置的观察方向是磁记录介质的横向(宽度方向)。在每个视野中均匀的50个点处观察记录层23的厚度，并且对所有五个视野中的厚度进行简单的平均(算术平均)，来获得记录层23的平均厚度δ[nm]。

mrt[ma]如下获得。首先，使用vsm测量磁记录介质的m-h回线。接下来，使用丙酮和乙醇擦拭磁记录介质的涂布膜(基底层22、记录层23等)，仅留下基板21，并且测量所述基板21单体的m-h回线。随后，通过从磁记录介质的m-h回线中减去基板21单体的m-h回线，获得背景校正后的m-h回线。这里，m-h回线的测量是在室温(23℃)下进行。此后，根据所获得的背景校正后的m-h回线，获得残留磁化量mr[emu]，并除以测量样品的面积，由此计算mrt[ma]。注意，在通过vsm测量m-h回线时背景校正后的m-h回线不饱和的情况下，使用能够获得更高施加磁场的squid。

(矩形比)

优选的是，在垂直于记录层23的方向上的矩形比rs等于或大于60％。在矩形比rs小于60％的情况下，c/n有可能降低。

矩形比rs[％]如下获得。首先，类似于获得上述“δ/mrt”的情况，获得残留磁化量mr[emu]。接下来，在获得上述“δ/mrt”时测量的m-h回线之中，获得通过施加足够的磁场而磁化量饱和的部分的磁化量ms[emu]。然后，通过将如上所述获得的mr[emu]除以ms[emu]，计算m-h回线的矩形比rs[％]＝(mr/ms×100)。注意，上述mr和ms各自表示通过在垂直于记录层23的方向执行测量而获得的值。

(基板)

基板21是具有柔性的细长形的膜。基板21的材料的示例包括诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯之类的聚酯，诸如聚乙烯和聚丙烯之类的聚烯烃，诸如三乙酸纤维素、二乙酸纤维素和丁酸纤维素之类的纤维素衍生物，诸如聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯之类的乙烯基树脂，诸如聚碳酸酯、聚酰亚胺和聚酰胺亚胺之类的塑料，诸如铝合金和钛合金之类的轻金属，以及诸如氧化铝玻璃之类的陶瓷。为了提高磁记录介质的机械强度，可以在基板21的至少一个主表面上设置包含al或cu的氧化物等的薄膜。

(记录层)

记录层23包含例如根据第一实施方式的磁性粉末、粘合剂和导电性颗粒。根据需要，记录层23还可以包含添加剂，诸如润滑剂、研磨剂和防锈剂等。

作为粘合剂，优选的是具有通过在聚氨酯树脂、氯乙烯树脂等中发生交联反应而获得的结构的树脂。然而，粘合剂不限于此，并且可以根据磁记录介质所要求的物理性质等，适当地调配其它树脂。所调配的树脂没有特别限制，通常只要它是一般用于涂布型磁记录介质中的树脂即可。

树脂的示例包括聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯-偏氯乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯酸酯-丙烯腈共聚物、丙烯酸酯-氯乙烯-偏氯乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯酸酯-丙烯腈共聚物、丙烯酸酯-偏氯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-偏氯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-氯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-乙烯共聚物、聚氟乙烯，偏氯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚酰胺树脂、聚乙烯醇缩丁醛、纤维素衍生物(乙酸丁酸纤维素、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、丙酸纤维素、硝化纤维素)、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酯树脂、氨基树脂和合成橡胶。

此外，热固性树脂或反应性树脂的示例包括酚醛树脂、环氧树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、硅树脂、聚胺树脂和脲醛树脂。

此外，为了提高磁性粉末的分散性，可以将诸如-so3m、-oso3m、-coom、和p＝o(om)2等极性官能团引入上述各粘合剂中。这里，式中的m表示氢原子或诸如锂、钾和钠等碱金属。

此外，极性官能团的示例包括具有末端基团-nr1r2或-nr1r2r3⁺x^-的侧链基团和>nr1r2⁺x^-的主链基团。这里，式中的r1、r2和r3各自表示氢原子或烃基，并且x^-表示诸如氟、氯、溴和碘等卤素元素离子，或者无机或有机离子。此外，极性官能团的示例还包括-oh、-sh、-cn和环氧基。

记录层23还可以包含氧化铝(α、β或γ氧化铝)、氧化铬、氧化硅、金刚石、石榴石、金刚砂、氮化硼、碳化钛、碳化硅、碳化钛和氧化钛(金红石型或锐钛矿型氧化钛)，作为非磁性增强颗粒。

(基底层)

基底层22是包含非磁性粉末和粘合剂作为主要成分的非磁性层。根据需要，基底层22还可以包含导电性颗粒、润滑剂、固化剂和防锈剂等中的至少一种的添加剂。

非磁性粉末可以是无机材料或有机材料。此外，非磁性粉末可以是炭黑等。无机材料的示例包括金属、金属氧化物、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属氮化物、金属碳化物和金属硫化物等。非磁性粉末的形状的示例包括诸如针形、球形、立方体形和板形等各种形状，但不限于此。粘合剂类似于上述的记录层23中的粘合剂。

[磁记录介质的制造方法]

接下来，将描述具有上述构造的磁记录介质的制造方法的一个示例。首先，将非磁性粉末、粘合剂等混炼(knead)并分散到溶剂中，以调制用于形成基底层的涂布材料。接下来，将根据第一实施方式的磁性粉末、粘合剂等混炼并分散到溶剂中，以调制用于形成记录层的涂布材料。为了调制用于形成记录层的涂布材料和用于形成基底层的涂布材料，例如，可以使用以下溶剂、分散装置和混炼装置。

用于调制上述涂布材料的溶剂的示例包括诸如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和环己酮之类的酮类溶剂，诸如甲醇、乙醇和丙醇之类的醇类溶剂，诸如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乳酸乙酯和乙二醇乙酸酯之类的酯类溶剂，诸如二甘醇二甲醚、乙二醇乙醚、四氢呋喃和二恶烷之类的醚类溶剂，诸如苯、甲苯和二甲苯之类的芳烃溶剂，和诸如二氯甲烷、氯乙烯、四氯化碳、氯仿和氯苯之类的卤代烃溶剂。这些可以单独使用，也可以适当混合使用。

作为用于调制上述涂布材料的混炼装置，例如，可以使用诸如连续双轴混炼机、能够进行多阶段稀释的连续双轴混炼机、混炼机、压力混炼机和辊式混炼机等混炼装置。然而，本技术并不特别限于这些装置。此外，作为用于调制上述涂布材料的分散装置，例如，可以使用诸如辊式粉碎机、球磨机、横型砂磨机、纵型砂磨机、钉碎机、针碎机、塔式粉碎机、珍珠粉碎机(例如，日本爱立许(nipponeirich)株式会社制造的“dcp粉碎机”)、均质机和超声波分散机等分散装置。然而，本技术并不特别限于这些装置。

接下来，通过将用于形成基底层的涂布材料涂布在基板21的一个主表面上并进行干燥，形成基底层22。接下来，通过将用于形成记录层的涂布材料涂布在所述基底层22上并进行干燥，在基底层22上形成记录层23。注意，在干燥时，可以通过例如螺线管线圈，使磁性粉末的磁场取向为沿基板21的厚度方向。接下来，根据需要，可以在记录层23上形成保护层和润滑层，或者可以在基板21的另一个主表面上形成背涂层24。

接下来，将形成有基底层22和记录层23的基板21重新卷绕到大直径的芯部，并进行硬化处理。接着，对形成有基底层22和记录层23的基板21进行压延处理，然后切割成预定宽度。由此，可以获得目标的磁记录介质。

[效果]

在根据本技术的第四实施方式的磁记录介质中，由于记录层23包含根据第一实施方式的磁性粉末，所以可以实现具有优异磁特性的磁记录介质。因此，能够以低噪声再现以高密度记录的信号。由此，可能实现高c/n。

[变形例]

替代根据第一实施方式的磁性粉末，记录层23可以包含根据第二或第三实施方式的磁性粉末。在这种情况下，可以实现比根据第四实施方式的磁记录介质中的c/n更高的c/n。

实施例

在下文中，将通过实施例具体描述本技术。然而，本技术不限于这些实施例。

<i关于磁性粉末的实施例和比较例>

[实施例1a]

(feo纳米颗粒的合成)

图9示出了合成feo纳米颗粒的步骤的概要。首先，将8.0毫摩尔(mmol)乙酰丙酮铁、20.0毫升油酸和20.0毫升油胺称量到容量300毫升(ml)的圆底三颈烧瓶中，并在100pa的减压气氛下，于210℃进行24小时的预处理加热。

接下来，切换到n2气氛，将温度升高到320℃，并加热30分钟。此后，自然冷却至室温，通过乙醇进行离心/洗涤多次，以获得feo纳米颗粒。最后，将获得的feo纳米颗粒在环己烷中再分散。此时，在某些情况下，获得的feo纳米颗粒的表面有可能被氧化，变化成为fe3o4，但是对ε-氧化铁的生成没有影响。

(二氧化硅涂布处理)

图10示出了二氧化硅涂布处理步骤的概要。首先，在容量100毫升的茄型烧瓶中混合80毫升环己烷、12毫升聚氧代乙烯(5)壬基苯基醚(igepal(注册商标))和2毫升氨水，并在照射超声波的同时，在600rpm下搅拌60分钟，直到获得透明的均匀溶液。

添加处于预先分散在环己烷中的状态下的feo纳米颗粒，进一步以任意速率滴加正硅酸乙酯，以使得fe/si的摩尔比成为0.1。滴加后，进一步继续以600rpm搅拌16小时。反应完成后，重复多次添加甲醇和进行离心的操作，以进行洗涤。通过离心获得的沉淀物在60℃的干燥机中干燥，并且回收二氧化硅涂布的feo纳米颗粒。

(高温热处理)

首先，将获得的二氧化硅涂布的feo纳米颗粒放入氧化铝坩埚中，并将该坩埚放入马弗炉(mufflefurnace)中。此后，马弗炉被加热到1100℃，并进行200小时的烧成。由此，获得基本单相的ε-氧化铁纳米颗粒的粉末。

(二氧化硅涂层去除)

图11示出了二氧化硅涂层去除步骤的概要。首先，将ε-氧化铁纳米颗粒的粉末和调整至5m的naoh水溶液放入特氟纶(teflon)离心管中，用油浴加热至60℃，静置24小时。此后，重复多次添加离子交换水和进行离心的操作。进一步，添加乙醇后，执行离心，然后在60℃下干燥，以获得处于已经去除了二氧化硅涂层的状态下的ε-氧化铁纳米颗粒的粉末。

[实施例2a和3a]

除了下述内容之外，以与实施例1a相同的方式获得ε-氧化铁纳米颗粒的粉末。也就是说，在合成feo纳米颗粒的步骤中，通过控制在210℃下的预处理加热的时间，来控制所合成的feo纳米颗粒的尺寸。在实施例2a中，通过将预处理加热的时间增加到长于24小时来减小颗粒尺寸。另一方面，在实施例3a中，通过将预处理加热的时间缩短至小于24小时来增大颗粒尺寸。

[实施例4a]

首先，除了通过将在210℃下的预处理加热的时间增加到长于24小时来减小feo纳米颗粒的颗粒尺寸之外，以与实施例1相同的方式获得ε-氧化铁纳米颗粒的粉末。其次，如下所述，通过在获得的ε-氧化铁纳米颗粒的粉末的颗粒表面上形成α-fe层和抗氧化覆膜，获得芯-壳型ε-氧化铁纳米颗粒的粉末。

(还原处理和逐渐氧化处理)

图12示出了还原处理和逐渐氧化处理的步骤的概要。首先，将ε-氧化铁纳米颗粒的粉末放置在石英阀口上，并放入管式炉中。放入后，将管式炉的气氛替换为n2气氛一次，然后温度升高到预定温度。温度升高后，在使100％h2以100ml/min的流量流动的同时，在350℃下进行加热处理1小时。由此，ε-氧化铁纳米颗粒的表面被还原并转化为α-fe。此后，再次替换为n2气氛，并冷却至室温。冷却后，进一步加热至预定温度，并在使含微量氧的n2气体以相同的流量流动的同时，在300℃下进行加热处理5分钟。此后，再次替换为n2气氛，并冷却至室温。由此，获得在最外层上包括抗氧化覆膜的具有3层结构的芯-壳颗粒的粉末。

(比较例1a)

通过非专利文献1中描述的方法，制备ε-氧化铁纳米颗粒。即，通过反胶束法制备氢氧化铁基化合物颗粒，对所述颗粒实施二氧化硅涂布，然后对其执行热处理，以获得ε-氧化铁纳米颗粒的粉末。

(比较例2a)

通过专利文献1中描述的方法，制备ε-氧化铁纳米颗粒。即，使用羟基氧化铁(α-feooh)作为原料粉末，以获得ε-氧化铁纳米颗粒的粉末。

<ii关于磁带的实施例和比较例>

[实施例1b]

(调制用于形成记录层的涂布材料的步骤)

如下调制用于形成记录层的涂布材料。首先，通过挤压机混炼具有下述配方的第一组成物。接下来，将第一组成物、和具有下述配方的第二组成物加入到包括分散装置的搅拌罐中，并进行预混合。此后，进一步进行砂磨机混合，进行过滤处理，以调制用于形成记录层的涂布材料。

(第一组成物)

ε-fe2o3晶体磁性粉末：100质量份

氯乙烯树脂(环己酮溶液30质量％)：10质量份

(聚合度300，mn＝10000，包含oso3k＝0.07mmol/g，2级oh＝0.3mmol/g作为极性基团)

氧化铝粉末：5质量份

(α-al2o3，平均颗粒直径0.2μm)

炭黑：2质量份

(由东海碳素(tokaicarbon)株式会社制造，商品名：seastta)

注意，作为上述ε-fe2o3晶体磁性粉末，使用了根据实施例1a的ε-氧化铁纳米颗粒的粉末。

(第二组成物)

氯乙烯树脂：1.1质量份

(树脂溶液：树脂含量30质量％，环己酮70质量％)

硬脂酸正丁酯：2质量份

甲基乙基酮：121.3质量份

甲苯：121.3质量份

环己酮：60.7质量份

(调制用于形成基底层的涂布材料的步骤)

如下调制用于形成基底层的涂布材料。首先，通过挤压机混炼具有下述配方的第三组成物。此后，将第三组成物、和具有下述配方的第四组成物加入到包括分散装置的搅拌罐中，并进行预混合。此后，进一步进行砂磨机混合，并进行过滤处理，以调制用于形成基底层的涂布材料。

(第三组成物)

针状氧化铁粉末：100质量份

(α-fe2o3，平均长轴长度0.15μm)

氯乙烯树脂：55.6质量份

(树脂溶液：树脂含量30质量％，环己酮70质量％)

炭黑：10质量份

(平均颗粒直径20nm)

(第四组成物)

聚氨酯树脂ur8200(由东洋纺(toyobo)株式会社制造)：18.5质量份

硬脂酸正丁酯：2质量份

甲基乙基酮：108.2质量份

甲苯：108.2质量份

环己酮：18.5质量份

(调制用于形成背涂层的涂布材料的步骤)

如下调制用于形成背涂层的涂布材料。首先，将下述原料在包括分散装置的搅拌罐中混合，并进行过滤处理，以调制用于形成背涂层的涂布材料。

炭黑(由asahicarbon株式会社制造，商品名：#80)：100质量份

聚酯聚氨酯：100质量份

(由日本聚氨酯工业(nipponpolyurethaneindustry)株式会社制造，商品名：n-2304)

甲基乙基酮：500质量份

甲苯：400质量份

环己酮：100质量份

接下来，将聚异氰酸酯(商品名：coronatel，由日本聚氨酯工业株式会社制造)：4质量份和肉豆蔻酸：2质量份作为固化剂分别添加到如上所述调制的用于形成记录层的涂布材料和用于形成基底层的涂布材料的每一个中。

(涂布步骤)

接下来，通过使用这些涂布材料，在作为非磁性支撑体的厚度为6.2μm的聚萘二甲酸乙二醇酯膜(pen膜)上，以如下方式形成基底层和记录层。首先，将用于形成基底层的涂布材料涂布在pen膜上，并且通过干燥，在pen膜上形成基底层。接下来，将用于形成记录层的涂布材料涂布在基底层上，并且通过干燥，在基底层上形成记录层。接下来，对上面形成有基底层和记录层的pen膜进行压延处理(calendaringtreatment)，以平滑记录层的表面。注意，在压延处理之后，基底层的厚度为1100nm，并且记录层的厚度为70nm。接下来，在与记录层相对一侧的表面上，涂布用于形成背涂层的涂布材料，以具有0.6μm的膜厚度，并且通过干燥，形成背涂层。

(切割步骤)

最后，将如上所述形成了基底层、记录层和背涂层的pen膜切割成1/2英寸(12.65mm)的宽度，以获得磁带。

[实施例2b]

在调制用于形成记录层的涂布材料的步骤中，第二组成物中的氯乙烯树脂的调配量设定为15.0质量份。在涂布步骤中，调整用于形成记录层的涂布材料的涂布量，使得记录层的厚度为100nm。除了上述以外，以与实施例1b中相同的方式获得磁带。

[实施例3b]

在调制用于形成记录层的涂布材料的步骤中，第一组成物中的氯乙烯树脂的调配量设定为55质量份。在调制用于形成记录层的涂布材料的步骤中，第二组成物中的氯乙烯树脂的调配量改变为11.6质量份。在涂布步骤中，调整用于形成记录层的涂布材料的涂布量，使得记录层的厚度为60nm。除了上述以外，以与实施例1b中相同的方式获得磁带。

[实施例4b]

在涂布步骤中，ε-氧化铁纳米颗粒的粉末在pen膜的厚度方向上垂直取向。在涂布步骤中，调整用于形成记录层的涂布材料的涂布量，使得记录层的厚度为65nm。除了上述以外，以与实施例1b中相同的方式获得磁带。

[实施例5b]

除了将根据实施例2a的ε-氧化铁纳米颗粒的粉末用作第一组成物中的ε-fe2o3晶体磁性粉末之外，以与实施例2b中相同的方式获得磁带。

[实施例6b]

除了将根据实施例3a的ε-氧化铁纳米颗粒的粉末用作第一组成物中的ε-fe2o3晶体磁性粉末之外，以与实施例2b中相同的方式获得磁带。

[实施例7b]

作为第一组成物中的ε-fe2o3晶体磁性粉末，使用根据实施例4a的ε-氧化铁纳米颗粒的粉末。在涂布步骤中，调整用于形成记录层的涂布材料的涂布量，使得记录层的厚度为65nm。除了上述以外，以与实施例2b中相同的方式获得磁带。

[比较例1b]

除了将根据比较例1a的ε-氧化铁纳米颗粒的粉末用作第一组成物中的ε-fe2o3晶体磁性粉末之外，以与实施例2b中相同的方式获得磁带。

[比较例2b]

除了将根据比较例2a的ε-氧化铁纳米颗粒的粉末用作第一组成物中的ε-fe2o3晶体磁性粉末之外，以与实施例2b中相同的方式获得磁带。

[磁性粉末的评价]

通过上述第一实施方式中描述的方法，获得如上所述获得的根据实施例1a至4a以及比较例1a和2a的磁性粉末的每一个的变动系数和比率y/x。

[磁带的评价]

通过上述第四实施方式中描述的方法，获得如上所述获得的根据实施例1b至7b以及比较例1b和2b的磁带的每一个的δ/mrt、矩形比rs和比率y/x。此外，如下获得磁带的c/n。

(c/n)

将记录频率设置为10mhz(记录波长0.2μm)，以最佳记录电流进行记录/再现，使用频谱分析仪测量10mhz的再现输出值和10mhz±1mhz的噪声平均值，并将它们之间的差值定义为c/n值。在表2中，比较例1b的c/n值被设置为0db，并且示出了其相对差值。注意，相对差等于或大于3db值被定义为良好的c/n。

表1示出了根据实施例1a至4a以及比较例1a和2a的磁性粉末的评价结果。

[表1]

注意，在表1中，平均颗粒尺寸表示为平均颗粒体积[nm³]。

表2示出了根据实施例1b至7b以及比较例1b和2b的磁带的评价结果。

[表2]

从表1中可以看出以下内容。

在其中通过对feo纳米颗粒进行热处理来合成ε-氧化铁纳米颗粒的实施例1a至4a中，变动系数可以是30％或更小，并且比率y/x可以是0.5或更小。

另一方面，在其中通过非专利文献1和专利文献1描述的方法合成ε-氧化铁纳米颗粒的比较例1a和2a中，变动系数超过30％，并且比率y/x超过0.5。

从表2中可以看出以下内容。

在其中使用根据实施例1a至4a的ε-氧化铁纳米颗粒形成记录层的实施例1b至7b中，δ/mrt可以在2.0≤δ/mrt≤120.0的范围内，并且比率y/x可以是0.5或更小。因此，与比较例1b和2b的情况相比，获得了良好的c/n值。

同时，在其中使用根据比较例1a和2a的ε-氧化铁纳米颗粒形成记录层的比较例1b和2b中，尽管δ/mrt可以在2.0≤δ/mrt≤120.0的范围内，但是比率y/x无法为0.5或更小。因此，与实施例1b至7b的情况相比，只能获得较差的c/n值。

尽管上面已经具体描述了本技术的实施方式和实施例，但是本技术不限于上述实施方式和实施例，并且可以基于本技术的技术思想进行各种修改。

例如，上述实施方式和实施例中引用的构造、方法、步骤、形状、材料和数值仅仅是说明性的，并且根据需要可以使用不同的构造、方法、步骤、形状、材料和数值。

此外，上述实施方式和实施例中的构造、方法、步骤、形状、材料和数值可以组合，而不脱离本公开的实质。

此外，本技术可以采用以下配置。

(1)一种磁性粉末的制造方法，包括：

通过对包含氧化亚铁的第一颗粒执行热处理，制备包含ε-氧化铁的第二颗粒。

(2)根据权利要求(1)所述的磁性粉末的制造方法，进一步包括：

对所述第二颗粒执行还原处理。

(3)根据权利要求(2)所述的磁性粉末的制造方法，进一步包括：

对已经执行了还原处理的所述第二颗粒执行氧化处理。

(4)根据权利要求(1)至(3)中任一项所述的磁性粉末的制造方法，进一步包括：

在所述热处理之前，对所述第一颗粒执行二氧化硅涂布处理；和

在所述热处理之后，去除所述第二颗粒上的二氧化硅涂层。

(5)根据权利要求(1)至(4)中任一项所述的磁性粉末的制造方法，进一步包括：

在所述热处理之前，通过液相热分解法制备所述第一颗粒。

(6)一种磁性粉末，包括：

包含ε-氧化铁的颗粒，

其中，由以下式(1)表示的磁性粉末的变动系数等于或小于30％，

变动系数[％]＝([颗粒直径的标准偏差])/[平均颗粒直径])×100...(1)，以及

在磁性粉末的翻转磁场分布(sfd)曲线中，零磁场附近的子峰高度y与主峰高度x的比率y/x等于或小于0.5。

(7)根据权利要求(6)所述的磁性粉末，其中

每个所述颗粒包括

包含ε-氧化铁的芯部，以及

包含α-fe的壳部。

(8)根据权利要求(6)所述的磁性粉末，其中

每个所述颗粒包括

包含ε-氧化铁的芯部，

包含α-fe的第一壳部，以及

第二壳部，所述第二壳部设置在所述第一壳部上，并包含氧化铁。

(9)根据权利要求(6)-(8)中任一项所述的磁性粉末，其中

每个所述颗粒进一步包含除铁以外的金属。

(10)一种磁记录介质，包括：

记录层，所述记录层包括：

包含ε-氧化铁的颗粒，

其中，δ/mrt满足由以下式(2)表示的关系，

2.0≤δ/mrt≤120.0...(2)，

其中，δ[nm]是所述记录层的平均厚度，mrt[ma]是残留磁化量和所述记录层的厚度的乘积，以及

在翻转磁场分布(sfd)曲线中，零磁场附近的子峰高度y与主峰高度x的比率y/x等于或小于0.5。

(11)根据权利要求(10)所述的磁记录介质，其中

与所述记录层垂直的方向上的矩形比等于或大于60％。

符号说明

11ε-氧化铁颗粒(第二颗粒)

11feo颗粒(第一颗粒)

12芯部

13、14壳部

14a第一壳部

14b第二壳部

21基板

22基底层

23记录层

24背涂层