制造磁性粉末的方法和制造磁记录介质的方法与流程

文档序号:17440009发布日期:2019-04-17 04:38阅读:261来源:国知局
制造磁性粉末的方法和制造磁记录介质的方法与流程

本技术涉及制造磁性粉末的方法和制造磁记录介质的方法。



背景技术:

ε-氧化铁(ε-fe2o3)期望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,提出以下方法。

在专利文献1中,提出一种制造ε-fe2o3晶体的方法,包括热处理步骤a和热处理步骤b。在热处理步骤a中,通过在300至600°的温度范围内在诸如混合有水蒸气的氢气气氛之类的弱还原气氛中,对羟基氧化铁(α-feooh)颗粒执行热处理,来制造立方晶氧化铁。在热处理步骤b中,通过在700至1300℃的温度范围内在诸如大气之类的氧化气氛中对在热处理步骤a中获得的颗粒执行热处理,由立方晶氧化铁产生ε-fe2o3晶体。

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no.2008-100871

非专利文献

非专利文献1:shunsukesakurai,jianjin,kazuhitohashimoto和shinichiohkoshi,journalofthephysicalsocietyofjapan,vol.74,no.7,july,2005,p.1946-1949(《日本物理学会杂志》第74卷,第7期,2005年7月,第1946-1949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,颗粒尺寸的变化可能很大。在通过使用颗粒尺寸变化大的ε-氧化铁制造磁记录介质的情况下,磁记录介质的磁特性可能劣化。

本技术的一个目的是提供制造能够抑制含有ε-氧化铁的颗粒的颗粒尺寸变化的磁性粉末的方法、以及制造磁记录介质的方法。

解决问题的方案

为了解决上述问题,第一技术是一种制造磁性粉末的方法,包括:对含有四氧化三铁的第一颗粒执行热处理,以制备含有ε-氧化铁的第二颗粒。

第二技术是一种制造磁记录介质的方法,包括:对含有四氧化三铁的第一颗粒执行热处理,以制备含有ε-氧化铁的第二颗粒;和通过使用第二颗粒形成记录层。

发明的有益效果

根据本技术,可以抑制含有ε-氧化铁的颗粒的颗粒尺寸变化。应当注意,这里描述的效果不一定是限制性的,并且可以是本公开内容中描述的任何效果或者与它们不同的效果。

附图说明

[图1]图1是示出sfd曲线的一个示例的曲线图。

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

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

[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是根据本技术的第二实施方式的用于描述制造磁性粉末的方法的工艺流程图。

[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制造磁性粉末的方法的工艺流程图。

[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是示出根据本技术的第四实施方式的变形例2的磁记录介质的构造的截面图。

[图10]图10是示出根据本技术的第四实施方式的变形例3的磁记录介质的构造的截面图。

[图11]图11是示出根据本技术的第四实施方式的变形例4的磁记录介质的构造的截面图。

[图12]图12是用于描述合成fe3o4纳米颗粒的步骤的工艺流程图。

[图13]图13是用于描述二氧化硅涂布处理步骤的工艺流程图。

[图14]图14是用于描述二氧化硅涂层去除步骤的工艺流程图。

[图15]图15是用于描述合成feo纳米颗粒的步骤的工艺流程图。

[图16]图16是示出作为前驱物颗粒(feo纳米颗粒)的基础的核的生成时间与前驱物颗粒的平均颗粒尺寸之间的关系的曲线图。

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方式的磁性粉末包括包含ε-氧化铁的纳米颗粒(下文中,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)。ε-氧化铁颗粒各自具有例如大致立方体形状或大致球形的形状。优选的是,ε-氧化铁颗粒中含有的ε-氧化铁具有ε-fe2o3晶体(包含fe位置的一部分被金属元素m取代的晶体)作为主相。更优选的是,ε-氧化铁由单相的ε-fe2o3构成。金属元素m表示例如从由al、ga和in组成的组中选择的一种或多种。然而,当氧化铁中m和fe的摩尔比表示为m:fe=x:(2-x)时,0≤x<1。

在本技术中,除非另有说明,除了其中fe位置未被其他元素取代的纯ε-fe2o3晶体之外,在ε-fe2o3晶体中,包含fe位置的一部分被三价金属元素m取代、且空间群与纯ε-fe2o3相同(即,空间群是pna21)的晶体。

(平均颗粒尺寸)

磁性粉末的平均颗粒尺寸dave优选为8nm或更大且25nm或更小,并且更优选为12nm或更大且20nm或更小。在磁性粉末的平均颗粒尺寸dave小于8nm的情况下,颗粒难以分散,这可能使c/n劣化。而另一方面,在磁性粉末的平均颗粒尺寸dave超过25nm的情况下,有可能难以实现高记录密度。

上述磁性粉末的平均颗粒尺寸dave如下获得。首先,通过使用透射型电子显微镜(tem)对磁性粉末进行成像。接下来,从所成像的tem图像中随机选择500个ε-氧化铁颗粒,并获得它们中的每个颗粒的面积s。接下来,假设颗粒的横截面形状是圆形,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。

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。

(变化系数)

由下式(1)表示的磁性粉末的变化系数为30%或更小。

变化系数[%]=([颗粒尺寸的标准偏差]/[平均颗粒尺寸])×100...(1)

当变化系数超过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可能变大。

上述磁性粉末的变化系数如下获得。首先,以与上述计算平均颗粒尺寸的方法相同的方式获得磁性粉末的粒度分布。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,根据所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,并将其计算为变化系数。

(sfd)

在磁性粉末的sfd(翻转磁场分布)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为0.5或更小(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。

[制造磁性粉末的方法]

在下文中,将参考图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制造磁性粉末的方法。在该制造磁性粉末的方法中,通过使用含有fe3o4(四氧化三铁)的纳米颗粒(下文称为“fe3o4颗粒”)的粉末作为起始原料来合成ε-氧化铁颗粒的粉末。

[脱泡处理]

首先,在步骤s11中,将乙酰丙酮铁与溶剂混合以制备前驱物溶液,然后对前驱物溶液执行脱泡处理。作为溶剂,使用那些也起配体作用的溶剂,优选为油酸和油胺。这是因为,由于可以合成具有较少团聚(aggregation)的fe3o4颗粒,所以可以获得具有尖锐的粒度分布的fe3o4颗粒11a的粉末。随着前驱物溶液中的乙酰丙酮铁的浓度提高,可以增加作为前驱物颗粒的fe3o4颗粒的尺寸。

尽管脱泡处理的方法没有特别限制,但是优选的是在减压气氛下对制备的溶液执行热处理的方法。通过采用该方法,在合成大量fe3o4颗粒的情况下也可以抑制气泡的产生。此外,因为可以去除包含在前驱物溶液中的杂质之中的低沸点杂质或者在混合油酸和油胺时产生的水分,所以即使在大量合成的系统中也容易获得具有均匀粒度分布的fe3o4颗粒。

注意,通过预先将作为原材料的乙酰丙酮铁溶解在高溶解性的溶剂(例如,苯乙基醚)中,也可以在下一步骤中抑制气泡的产生。在预先将乙酰丙酮铁溶解在高溶解性的溶剂中的情况下,可以执行脱泡处理,也可以不执行脱泡处理。

(液相热分解法)

接下来,在步骤s12中,如图3的部分a所示,通过液相络合物热分解法,使用执行脱泡处理后的溶液,合成作为起始原料(前驱物颗粒)的fe3o4颗粒(第一颗粒)11a的粉末。具体地,在诸如氮气之类的惰性气体气氛下,对脱泡处理后的溶液进行加热。由此,在前驱物溶液中生成核,然后生成的核生长,以合成fe3o4颗粒。

在上述步骤中,优选的是合成fe3o4颗粒11a的粉末,以使得fe3o4颗粒11a的粉末的粒度分布和平均颗粒尺寸基本上与作为目标的ε-氧化铁颗粒的粉末的粒度分布和平均颗粒尺寸相同。具体而言,由上述式(1)表示的fe3o4颗粒11a的粉末的变化系数优选为30%或更小。这是因为,磁性粉末的变化系数可以由此降低到大致30%或更小。此外,fe3o4颗粒11a的平均颗粒尺寸优选为8nm或更大且25nm或更小,并且更优选为12nm或更大且20nm或更小。这是因为磁性粉末的平均颗粒尺寸dave可以由此基本上在上述范围内。注意,fe3o4颗粒11a的粉末的变化系数和平均颗粒尺寸以与上述计算磁性粉末的变化系数和平均颗粒尺寸dave的方法相同的方式获得。

(涂布处理)

接下来,在步骤s13中,通过反胶束法对fe3o4颗粒11a的表面执行二氧化硅涂布处理,以抑制由于下一步骤中的高温热处理引起的颗粒团聚。由此,如图3的部分b所示,在fe3o4颗粒11a的表面上形成二氧化硅涂布层11b。

(高温热处理)

接下来,在步骤s14中,通过在1000℃或更高的高温下对已执行二氧化硅涂布处理后的fe3o4颗粒11a的粉末进行烧成,如图3的部分c所示,将fe3o4颗粒11a的粉末转化成ε-氧化铁颗粒(第二颗粒)11的粉末。

[去除涂层]

最后,在步骤s15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的表面上的二氧化硅涂层11b,由此获得作为目标的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,由上述公式(1)表示的磁性粉末的变化系数为30%或更小,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为0.5或更小。由此,获得了其中ε-氧化铁颗粒的颗粒尺寸的变化得到抑制、并且具有优异磁特性的磁性粉末。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制造磁性粉末的方法中,因为通过对fe3o4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为尖锐。因此,可以抑制ε-氧化铁颗粒的粉末的颗粒尺寸变化。

在根据第一实施方式的制造磁性粉末的方法中,因为通过液相络合物热分解法合成fe3o4颗粒的粉末,所以可以获得具有尖锐粒度分布的fe3o4颗粒的粉末。因为通过对具有这种粒度分布的fe3o4颗粒的粉末(即,颗粒尺寸变化小的fe3o4颗粒的粉末)执行热处理来合成ε-氧化铁颗粒的粉末,所以抑制了α相和γ相的形成,并且可以得到杂质少的高纯度的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接近于单相的ε-氧化铁颗粒的粉末。

在根据第一实施方式的制造方法中,使用fe3o4颗粒的粉末作为前驱物颗粒。在采用第一实施方式中的合成方法作为合成fe3o4颗粒的粉末的方法的情况下,可以在短时间内合成fe3o4颗粒。因此,可以提高ε-氧化铁颗粒的粉末的生产率。

[变形例]

(变形例1)

可以在合成fe3o4颗粒的步骤之后和涂布处理步骤之前,对fe3o4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fe3o4颗粒11a的粉末。在这种情况下,因为可以进一步抑制ε-氧化铁颗粒的尺寸的变化,所以可以获得具有更优异磁特性的ε-氧化铁颗粒的粉末。

(变形例2)

为了调整ε-氧化铁颗粒的粉末的矫顽力hc,可以在制造ε-氧化铁颗粒的粉末的步骤中,将ε-氧化铁颗粒芯壳化,或者加入添加剂。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。

(变形例3)

合成fe3o4颗粒的方法不限于第一实施方式中描述的合成方法。例如,可以采用以下合成方法(1)至(3)中的任何一种。

<合成方法(1)>

首先,将1mmol柠檬酸三钠二水合物、4mmol氢氧化钠(naoh)和0.2mol硝酸钠(nano3)放入19ml离子交换水中并搅拌。之后,将其加热至100℃以获得透明液体。随后,加入2mmol四水合硫酸铁,在100℃下保持1小时,并冷却至室温。用磁铁从所得溶液中收集fe3o4颗粒数小时。此外,通过进一步在水中对所收集的fe3o4颗粒超声波洗涤几分钟,可以获得稳定的fe3o4颗粒。

<合成方法(2)>

首先,将1mmol乙酰丙酮铁(iii)和3mmol1,2-十六烷二醇加入15ml油酸和15ml油胺的混合溶剂中。随后,在约200pa的减压气氛下在130℃下加热30分钟后,在1个大气压的氮气氛下在约300℃下加热6小时。加热结束后,将溶液冷却至室温,用乙醇和己烷洗涤所获得的溶液,获得fe3o4颗粒。

<合成方法(3)>

使用单模微波系统(monowave300)如下合成fe3o4颗粒。注意,该系统最多可以在850w/2.45ghz下运行。首先,将1mmol乙酰丙酮铁(iii)加入到4ml油酸、10ml油胺和2ml1-十八烯的混合溶剂中以制备溶液,通过施加单模微波系统的最大输出850w在10分钟内使其温度从室温升至200℃,并在该状态下保持10分钟。之后,在15分钟内将溶液的温度升至250℃,并保持5分钟直至反应完成。随后,在约3分钟内通过压缩空气将其冷却至60℃,并将所得溶液用乙醇和丙酮洗涤,最后干燥,由此获得fe3o4颗粒。

<2第二实施方式>

[磁性粉末的构造]

根据本技术的第二实施方式的磁性粉末是具有芯-壳结构的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的周围部之中的至少一部分。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。

[制造磁性粉末的方法]

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s15)之后的下述还原处理步骤(步骤s16)。

[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]

根据第二实施方式的磁性粉末包含芯-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。

在根据第二实施方式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,可以产生具有高饱和磁化量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-氧化铁颗粒的颗粒尺寸、与通过还原处理获得的芯-壳颗粒的颗粒尺寸基本相同。因此,通过调整成为前驱物的ε-氧化铁颗粒的颗粒尺寸,可以制备具有所需颗粒尺寸的芯-壳颗粒。因此,可以抑制粒度分布的变化的发生。

[变形例]

可以用氢化钙(cah2)对ε-氧化铁颗粒11的粉末执行还原处理。已知cah2具有非常强的还原性。因此,当还原ε-氧化铁颗粒11的粉末以形成α-fe时,它可以用作h2的替代物。因为cah2具有非常强的还原性,所以可以在比h2低的温度下进行还原。此外,还可以抑制还原过程中的ε-氧化铁颗粒11的团聚。

<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s15)之后,还包括以下步骤:还原处理步骤(步骤s17)和逐渐氧化(gradualoxidation)处理步骤(步骤s18)。

(还原处理)

在步骤s17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s17中的还原处理类似于第二实施方式中的步骤s16中的还原处理。

(逐渐氧化处理)

在步骤s18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为0.5或更小(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为60%或更大。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)

作为支撑体的基板21是具有柔性的细长形的非磁性基板。非磁性基板是膜,并且膜的厚度例如为3μm或更大且8μm或更小。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,等等。

(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)等等,作为非磁性增强颗粒。

记录层23的平均厚度δ优选为30nm或更大且120nm或更小,并且更优选为50nm或更大且70nm或更小。在记录层23的平均厚度δ小于30nm的情况下,存在难以通过涂布形成具有均匀厚度的记录层23的可能性。而另一方面,在记录层23的平均厚度δ超过120nm的情况下,作为具有高密度的磁记录介质所需的具有短波长的区域的输出,可能由于非相干的磁化反转等原因而劣化。注意,上述的计算记录层23的平均厚度δ的方法按照计算比率δ/mrt的方法中所述。

(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。

基底层22的平均厚度优选为0.6μm或更大且2.0μm或更小,并且更优选为0.8μm或更大且1.4μm或更小。在基底层22的平均厚度小于0.6μm的情况下,由于表面性质的劣化,电磁转换特性可能劣化。而另一方面,在基底层22的平均厚度超过2.0μm的情况下,由于涂布膜的干燥不均匀性而产生粗大突起,并且同样电磁转换特性可能劣化。注意,上述的计算基底层22的平均厚度的方法类似于计算记录层23的平均厚度δ的方法。

[磁记录介质的制造方法]

接下来,将描述用于制造具有上述构造的磁记录介质的方法的一个示例。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,可以获得作为目标的磁记录介质。

[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]

(变形例1)

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。

(变形例2)

如图9所示,磁记录介质可进一步包括在基板21的两个主表面之中的、成为背涂布层24一侧的另一主表面(下文中,称为“后表面”)上设置的增强层25。在这种情况下,背涂层24设置在增强层25上。

注意,增强层25可以设置在基板21的两个主表面之中的任一个上,增强层25可以设置在基板21的两个主表面之中的、成为记录层23一侧的一个表面(下文中,称为“前表面”)上。在这种情况下,基底层22设置在增强层25上。

增强层25用于增强磁记录介质的机械强度,并实现优异的尺寸稳定性。增强层25包含例如金属和金属化合物中的至少一种。这里,金属定义为包括半金属。金属例如是铝和铜中的至少一种,并且优选是铜。这是因为铜便宜并且具有相对低的蒸气压,因此可以以低成本沉积增强层25。金属化合物例如是金属氧化物。金属氧化物例如是氧化铝、氧化铜和氧化硅中的至少一种,并且优选是氧化铜。这是因为能够通过气相沉积等以低成本沉积增强层25。增强层25例如可以是通过真空倾斜蒸发方法形成的沉积膜或通过溅射方法形成的溅射膜。

增强层25优选是具有两层或更多层的层叠结构。随着增加增强层25的厚度,可以进一步抑制基板21相对于外力的伸展和收缩。然而,在通过使用诸如沉积法和溅射之类的真空薄膜制造技术形成增强层25的情况下,随着如上所述增加增强层25的厚度,可能易于在增强层25中出现空隙。通过如上所述形成具有两层或更多层的层叠结构的增强层25,可以抑制在通过使用真空薄膜制造技术形成增强层25时在增强层25中产生的空隙,并且提高增强层25的致密性。因此,由于可以降低增强层25的水蒸气透过性,所以可以进一步抑制基板21的膨胀并进一步提高磁记录介质的尺寸稳定性。在增强层25具有两层或更多层的层叠结构的情况下,每层的材料可以相同或不同。

增强层25的平均厚度优选为150nm或更大且500nm或更小。在增强层25的平均厚度为150nm或更大的情况下,可实现作为增强层25的良好功能(即,磁记录介质的良好的尺寸稳定性)。而另一方面,在不将增强层25的平均厚度增加到超过500nm的情况下,可以实现作为增强层25的充分功能。注意,上述增强层25的平均厚度是以与上述的计算记录层23的平均厚度δ的方法相同的方式获得的。

在磁记录介质包括增强层25的情况下,细长形的磁记录介质的长边方向上的杨氏模量优选为7gpa或更大且14gpa或更小。在杨氏模量为7gpa或更大的情况下,可以实现良好的磁头接触并抑制边缘损坏。而另一方面,在杨氏模量为14gpa或更小的情况下,可以实现良好的磁头接触。

此外,磁记录介质的湿度膨胀系数优选为0.5ppm/%rh或更大且4ppm/%rh或更小。在湿度膨胀系数在上述范围内的情况下,可以进一步改善磁记录介质的尺寸稳定性。

(变形例3)

如图10所示,磁记录介质可进一步包括设置在增强层25上的杯形抑制层26。注意,在基底层22和杯形抑制层26设置在基板21的后表面侧的情况下,背涂层24设置在杯形抑制层26上。而另一方面,在基底层22和杯形抑制层26设置在基板21的前表面侧的情况下,基底层22设置在杯形抑制层26上。

杯形抑制层26用于抑制由于在基板21上形成了增强层25而产生的杯形。这里,杯形是指在细长形的基板21的宽度方向上产生的弯曲。作为内部应力的拉伸应力,即,使得基板21的两个主表面之中的设置有增强层25的主表面一侧在宽度方向上弯曲形成凹形的应力,作用在增强层25上。与之相对,作为内部应力的压缩应力,即,使得基板21的两个主表面之中的设置有杯形抑制层26的主表面一侧在宽度方向上弯曲形成凸形的应力,作用于杯形抑制层26。因此,增强层25和杯形抑制层26的内部应力相互抵消,从而可以抑制在磁记录介质中发生杯形。因此,可以提供保持磁头和磁记录介质之间的良好接触状态、并具有轨道宽度方向上的高尺寸稳定性的在偏离轨道特性方面优异的高sn磁记录介质。

杯形抑制层26例如是碳薄膜。碳薄膜优选是含有类金刚石碳(下文中称为“dlc”)的硬碳薄膜。杯形抑制层26例如可以是通过化学气相沉积(cvd)方法形成的cvd膜,或通过溅射方法形成的溅射膜。

杯形抑制层26优选具有两层或更多层的层叠结构。这是因为可以进一步提高磁记录介质的尺寸稳定性。注意,其原理类似于增强层25具有两层或更多层的层叠结构的情况。在杯形抑制层26具有两层或更多层的层叠结构的情况下,每层的材料可以相同或不同。

杯形抑制层26的平均厚度优选为10nm或更大且200nm或更小。在杯形抑制层26的平均厚度小于10nm的情况下,杯形抑制层26的压缩应力可能太小。而另一方面,在杯形抑制层26的平均厚度超过200nm的情况下,杯形抑制层26的压缩应力可能太大。注意,杯形抑制层26的平均厚度以与上述的计算记录层23的平均厚度δ的方法相同的方式获得。

(变形例4)

如图11所示,磁记录介质可进一步包括设置在基板21的表面上的第一增强层27、设置在基板21的后表面上的第二增强层28、以及设置在第二增强层28上的粘着抑制层29。在这种情况下,背涂层24设置在粘着抑制层29上。基板21、第一增强层27、第二增强层28和粘着抑制层29构成层叠体20。

注意,仅需要在第一增强层27和第二增强层28中的任何一个上设置粘着抑制层29,并且可以在第一增强层27上设置粘着抑制层29。在这种情况下,在粘着抑制层29上设置基底层22。在这种情况下,在粘着抑制层29是碳薄膜的情况下,优选通过表面改性处理来改善粘着抑制层29的表面的润湿性。这是因为可以改善用于形成基底层的涂布材料在碳薄膜上的可涂布性。

第一增强层27和第二增强层28用于增强磁记录介质的机械强度,并实现优异的尺寸稳定性。作为第一增强层27和第二增强层28的材料,可以例示与根据变形例3的增强层25的材料类似的材料。注意,第一增强层27和第二增强层28的材料可以是相同的材料或不同的材料。优选的是,第一增强层27和第二增强层28各自具有两层或更多层的层叠结构。这是因为可以进一步提高磁记录介质的尺寸稳定性。注意,其原理类似于在变形例3中的增强层25具有两层或更多层的层叠结构的情况。

第一增强层27和第二增强层28中的每一个的平均厚度优选为75nm或更大且300nm或更小。在第一增强层27和第二增强层28中的每一个的平均厚度为75nm或更大的情况下,可实现作为第一增强层27和第二增强层28的良好功能(即,磁记录介质的良好尺寸稳定性)。而另一方面,当第一增强层27和第二增强层28中的每一个的平均厚度增加到超过300nm时,磁记录介质的厚度可能很大。此外,不将第一增强层27和第二增强层28中的每一个的平均厚度增加到超过300nm,也可以实现作为第一增强层27和第二增强层28的充分功能。注意,第一增强层27和第二增强层28中的每一个的平均厚度以与上述计算记录层23的平均厚度δ的方法相同的方式获得。

作为内部应力的拉伸应力作用在第一增强层27和第二增强层28上。具体地,使基板21的前表面侧在宽度方向上弯曲成为凹形的应力作用于第一增强层27,使基板21的后表面侧在宽度方向上弯曲成为凹形的应力作用于第二增强层28。因此,第一增强层27和第二增强层28的内部应力相互抵消,使得可以抑制在磁记录介质中发生杯形。这里,杯形是指在细长形的基板21的宽度方向上产生的弯曲。

第一增强层27和第二增强层28的平均厚度可以相同或不同,但优选的是相同或基本相同。这是因为设置在基板21的两个表面上的第一增强层27和第二增强层28的内部应力(拉伸应力)相同或基本相同,从而可以进一步抑制杯形的发生。这里,“第一增强层27和第二增强层28的平均厚度基本相同”是指第一增强层27和第二增强层28的平均厚度差在5nm以内。

粘着抑制层29用于抑制在层叠体20卷绕成卷状的情形中第一增强层27和第二增强层28发生金属粘着而粘附在一起。粘着抑制层29可以具有导电性或可以具有绝缘性。作为内部应力的压缩应力(即,使得基板21的两个表面之中的设置有粘着抑制层29的表面一侧在宽度方向上弯曲形成凸形的应力)可以作用于粘着抑制层29,或者作为内部应力的拉伸应力(即,使得基板21的两个表面之中的设置有粘着抑制层29的表面一侧在宽度方向上弯曲形成凹形的应力)可以作用于粘着抑制层29。

在第一增强层27和第二增强层28的拉伸应力(内部应力)不同的情况下,可以在第一增强层27和第二增强层28之中的、具有较高的拉伸应力的增强层上设置作为内部应力的压缩应力作用于其上的粘着抑制层29。这是因为由于第一增强层27和第二增强层28的拉伸应力的差异而不能完全抵消的拉伸应力可以通过粘着抑制层29的压缩应力抵消。此外,可以在第一增强层27和第二增强层28之中的、具有较低的拉伸应力的增强层上设置作为内部应力的拉伸应力作用于其上的粘着抑制层29。这是因为由第一增强层27和第二增强层28的拉伸应力的差异产生的压缩应力可以通过粘着抑制层29的拉伸应力抵消。

粘着抑制层29的平均厚度优选为1nm或更大且100nm或更小,更优选为2nm或更大且25nm或更小,并且更优选为2nm或更大且20nm或更小。在粘着抑制层29的平均厚度为1nm或更大的情况下,因为可以抑制粘着抑制层29的平均厚度太小而导致作为粘着抑制层29的功能降低的情况。而另一方面,在粘着抑制层29的平均厚度为100nm或更小的情况下,可以抑制粘着抑制层29的平均厚度太大、即粘着抑制层29的内部应力太大的情况。粘着抑制层29的平均厚度以与上述的计算记录层23的平均厚度δ的方法相同的方式获得。

在第二增强层28的平均厚度d2为75nm或更大且300nm或更小的情况下,粘着抑制层29的平均厚度d4相对于第二增强层28的平均厚度d2的比率(d4/d2)优选为0.005或更大且0.35或更小。在比率(d4/d2)为0.005或更大的情况下,可以抑制由于粘着抑制层29的平均厚度d4相对于第二增强层28的平均厚度d2太小而导致作为粘着抑制层29的功能降低的情况。而另一方面,在比率(d4/d2)为0.35或更小的情况下,可以抑制粘着抑制层29的平均厚度d4相对于第二增强层28的平均厚度d2过大、即粘着抑制层29的压缩应力相对于第二增强层28的拉伸应力过大的情况。因此,可以进一步抑制杯形的发生。

粘着抑制层29例如包含碳和金属氧化物中的至少一种。粘着抑制层29优选的是以碳作为主要成分的碳薄膜、或以金属氧化物作为主要成分的金属氧化物膜。碳优选的是类金刚石碳(下文中,称为“dlc”)。金属氧化物优选包含氧化铝、氧化铜和氧化钴中的至少一种。粘着抑制层29例如可以是通过化学气相沉积(cvd)方法形成的cvd膜、或通过溅射方法形成的溅射膜。

粘着抑制层29优选具有两层或更多层的层叠结构。这是因为可以进一步提高磁记录介质的尺寸稳定性。注意,其原理类似于在变形例3中增强层25具有两层或更多层的层叠结构的情况。在粘着抑制层29具有两层或更多层的层叠结构的情况下,每层的材料可以相同或不同。

在具有上述构造的磁记录介质中,因为第一增强层27和第二增强层28的内部应力(拉伸应力)彼此抵消,所以可以抑制在磁记录介质中产生杯形。因此,可以保持磁头和磁记录介质之间的良好接触状态,并提供在轨道宽度方向上具有高尺寸稳定性、并且偏离轨道特性优异的高sn磁记录介质。此外,当在制造磁记录介质的步骤中将层叠体20卷绕成卷状时,因为粘着抑制层29介于第一增强层27和第二增强层28之间,所以可以抑制第一增强层27和第二增强层28的金属粘着。

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1]

(fe3o4纳米颗粒的合成)

图12示出合成作为前驱物颗粒的fe3o4纳米颗粒的步骤的概要。首先,将30.0毫摩尔(mmol)乙酰丙酮铁、20.0毫升油酸和30.0毫升油胺称量到容量300毫升(ml)的圆底三颈烧瓶中,并混合以制备溶液。然后,在100pa的减压气氛下,在130℃下对溶液加热1小时,由此对溶液进行脱泡处理。

接着,将气氛切换至n2气氛,将温度升至300℃,并执行加热6小时。之后,将其自然冷却至室温,通过乙醇进行离心/洗涤多次,以获得作为前驱物颗粒的fe3o4纳米颗粒。最后,将获得的fe3o4纳米颗粒在环己烷中再分散。

(二氧化硅涂布处理)

图13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fe3o4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,并且收集二氧化硅涂布的fe3o4纳米颗粒。

(高温热处理)

首先,将获得的二氧化硅涂布的fe3o4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14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。

[参考例1]

除了合成feo纳米颗粒代替作为前驱物颗粒的fe3o4纳米颗粒之外,以与实施例1中相同的方式获得ε-氧化铁纳米颗粒的粉末。下面将描述合成feo纳米颗粒的步骤。

(feo纳米颗粒的合成)

图15示出了合成feo纳米颗粒的步骤的概要。首先,将10.0毫摩尔(mmol)乙酰丙酮铁、25.0毫升油酸和25.0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16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。

[参考例2]

除了在合成feo纳米颗粒的步骤中进行预处理加热的时间设定为24小时之外,以与参考例1中相同的方式获得ε-氧化铁纳米颗粒的粉末。

[参考例3]

除了在合成feo纳米颗粒的步骤中进行预处理加热的时间设定为32小时之外,以与参考例1中相同的方式获得ε-氧化铁纳米颗粒的粉末。

(比较例1)

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2)

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。

表1示出了根据实施例1、参考例1-3以及比较例1和2的磁性粉末的制造条件等。

[表1]

[平均颗粒尺寸]

通过上述第一实施方式中所述的方法,获得如上所述获得的根据实施例1、参考例1-3以及比较例1和2的每种磁性粉末的平均颗粒尺寸。

[变化系数的评估]

通过上述第一实施方式中所述的方法,获得如上所述获得的根据实施例1、参考例1-3以及比较例1和2的每种磁性粉末的变化系数。结果发现,根据实施例1和参考例1-3的每种ε-氧化铁纳米颗粒的粉末的变化系数,小于根据比较例1和2的每种ε-氧化铁纳米颗粒的粉末的变化系数。也就是说,发现通过根据实施例1和参考例1-3的每种制造ε-氧化铁纳米颗粒的粉末的方法相比于根据比较例1和2的制造ε-氧化铁纳米颗粒的粉末的方法,可以抑制ε-氧化铁纳米颗粒的变化。

[前驱物颗粒的合成时间的评估]

图16示出根据参考例1-3的作为前驱物颗粒(feo纳米颗粒)的基础的核的生成时间与前驱物颗粒的平均颗粒尺寸之间的关系。此外,在图16中,为了比较,还示出了根据实施例1的前驱物颗粒(fe3o4纳米颗粒)的平均颗粒尺寸。注意,前驱物颗粒的平均尺寸是以与ε-氧化铁纳米颗粒的粉末的平均颗粒尺寸相同的方式获得的值。

从图16中的近似直线可以看出,在根据参考例1-3的每种合成前驱物颗粒的方法的情况下,合成16nm的前驱物颗粒需要大约35小时。与之相对,从图12中可以看出,在根据实施例1的合成前驱物颗粒的情况下,合成16nm的前驱物颗粒仅需要7小时。因此,根据实施例1的制造ε-氧化铁纳米颗粒的粉末的方法相比于根据参考例1-3的制造ε-氧化铁纳米颗粒的粉末的方法,能够提高ε-氧化铁纳米颗粒的生产率。

尽管以上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构思进行各种变形。

例如,在上述实施方式和实施例中列举的结构、方法、步骤、形状、材料和数值仅是说明性的,并且可以根据需要使用不同的结构、方法、步骤、形状、材料和数值。

此外,在不脱离本公开内容的实质的情况下,可以组合上述实施方式和例子中的结构、方法、步骤、形状、材料和数值。

此外,本技术可以采用以下结构。

(1)

一种制造磁性粉末的方法,包括:

对含有四氧化三铁的第一颗粒执行热处理,以制备含有ε-氧化铁的第二颗粒。

(2)

根据(1)所述的制造磁性粉末的方法,进一步包括:

对所述第二颗粒执行还原处理。

(3)

根据(2)所述的制造磁性粉末的方法,进一步包括:

对执行还原处理后的所述第二颗粒执行氧化处理。

(4)

根据(1)至(3)中任一项所述的制造磁性粉末的方法,进一步包括:

在所述热处理前,对所述第一颗粒执行二氧化硅涂布处理;和

在所述热处理后,去除所述第二颗粒上的二氧化硅涂层。

(5)

根据(1)至(4)中任一项所述的制造磁性粉末的方法,其中,

所述第一颗粒的平均颗粒尺寸为8nm或更大且25nm或更小。

(6)

根据(1)至(5)中任一项所述的的制造磁性粉末的方法,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。

(7)

根据(6)所述的制造磁性粉末的方法,其中,

通过液相热分解法制备所述第一颗粒包括在对含有乙酰丙酮铁的溶液执行脱泡处理后,通过执行热处理来制备所述第一颗粒。

(8)

一种制造磁记录介质的方法,包括:

对含有四氧化三铁的第一颗粒执行热处理,以制备含有ε-氧化铁的第二颗粒;和

通过使用制备的所述第二颗粒形成记录层。

(9)

一种磁性粉末,包括:

含有ε-氧化铁的颗粒,其中

由下式(1)表示的变化系数为30%或更小,并且

在sfd(翻转磁场分布)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为0.5或更小。

变化系数[%]=([颗粒尺寸的标准偏差]/[平均颗粒尺寸])×100...(1)

(10)

根据(9)所述的磁性粉末,其中

每个所述颗粒包括

含有ε-氧化铁的芯部,和

含有α-fe的壳部。

(11)

根据(9)所述的磁性粉末,其中

每个所述颗粒包括

含有ε-氧化铁的芯部,

含有α-fe的第一壳部,

第二壳部,设置在所述第一壳部上并含有氧化铁。

(12)

根据(9)至(11)中任一项所述的磁性粉末,其中,

每个所述颗粒进一步含有除铁之外的金属。

(13)

一种磁记录介质,包括:

记录层,包含含有ε-氧化铁的颗粒,其中

δ/mrt满足由下式(2)表示的关系,和

在sfd(翻转磁场分布)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为0.5或更小。

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。)

(14)

根据(13)所述的磁记录介质,其中

垂直于记录层的方向上的矩形比为60%或更大。

符号说明

11ε-氧化铁颗粒(第二颗粒)

11afe3o4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

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