JP2001274008A - 磁性メソ結晶体 - Google Patents
磁性メソ結晶体Info
- Publication number
- JP2001274008A JP2001274008A JP2000087635A JP2000087635A JP2001274008A JP 2001274008 A JP2001274008 A JP 2001274008A JP 2000087635 A JP2000087635 A JP 2000087635A JP 2000087635 A JP2000087635 A JP 2000087635A JP 2001274008 A JP2001274008 A JP 2001274008A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- mesocrystal
- mesocrystals
- bulk
- transition metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/56—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
- G11C11/5607—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using magnetic storage elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/0009—Antiferromagnetic materials, i.e. materials exhibiting a Néel transition temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/0036—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties showing low dimensional magnetism, i.e. spin rearrangements due to a restriction of dimensions, e.g. showing giant magnetoresistivity
- H01F1/0045—Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁性メソ結晶体を構成する粒子間の磁気的相
互作用を抑制して、磁性結晶としての最低限の特性を保
持させたまま粒子サイズを微小化させ、粒子集合体とし
ての磁気的性質をバルク本来のものとは異なるように変
化させ、これを高密度メモリや周波数分散性の違いを利
用した多値メモリの素材として用いることのできる磁性
メソ結晶体を提供する。 【解決手段】 粒径が０．１ｎｍから１０ｎｍの範囲の
磁性メソ結晶で構成される磁性メソ結晶体であって、前
記磁性メソ結晶間の磁気的相互作用が互いの距離により
制御されている磁性メソ結晶体。
互作用を抑制して、磁性結晶としての最低限の特性を保
持させたまま粒子サイズを微小化させ、粒子集合体とし
ての磁気的性質をバルク本来のものとは異なるように変
化させ、これを高密度メモリや周波数分散性の違いを利
用した多値メモリの素材として用いることのできる磁性
メソ結晶体を提供する。 【解決手段】 粒径が０．１ｎｍから１０ｎｍの範囲の
磁性メソ結晶で構成される磁性メソ結晶体であって、前
記磁性メソ結晶間の磁気的相互作用が互いの距離により
制御されている磁性メソ結晶体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性結晶の磁気特
性を、磁性結晶がバルクとして示す磁気特性とは異なる
磁気特性に変換して、これを有効に利用することのでき
る磁性メソ結晶体に関する。
性を、磁性結晶がバルクとして示す磁気特性とは異なる
磁気特性に変換して、これを有効に利用することのでき
る磁性メソ結晶体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体を数ナノメートルサイズまで
微小化させると、バルクの状態とは異なる物性等が発現
する「量子サイズ効果」が注目され、活発に研究が行わ
れている。半導体の場合における、ポテンシャル井戸へ
の電子閉じ込めによる光吸収端の高エネルギー側へのシ
フト現象は、量子サイズ効果の一例である。一方、従来
から磁性体を記録媒体に適用する技術が知られている。
微小化させると、バルクの状態とは異なる物性等が発現
する「量子サイズ効果」が注目され、活発に研究が行わ
れている。半導体の場合における、ポテンシャル井戸へ
の電子閉じ込めによる光吸収端の高エネルギー側へのシ
フト現象は、量子サイズ効果の一例である。一方、従来
から磁性体を記録媒体に適用する技術が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の磁性体を用いたものでは、以下のような課題を有し
ていた。 （１）従来の磁性体を担持させた記録媒体においては、
磁性体粒子間の位置関係が有効に制御されていないため
に、粒子間にバルクと同様の磁気的相互作用を惹起し、
磁性体を微小化させても、結果としてバルクとしての磁
気的性質を示す。従って、磁性結晶としての最低限の特
性を保持させたまま粒子サイズを微小化させると共に、
粒子相互間の磁気作用を抑制して粒子集合体としての磁
気的性質を変化させるという「量子サイズ効果」を有効
に発現させることが困難であった。 （２）多孔性材料等の担持体に磁性体を担持させたもの
の場合には、磁性体の粒子同士が接触あるいは連結した
状態となるので、これを介して磁気が伝播して、量子サ
イズ効果を有効に発揮させることができず、高密度メモ
リや多値メモリを提供できなかった。
来の磁性体を用いたものでは、以下のような課題を有し
ていた。 （１）従来の磁性体を担持させた記録媒体においては、
磁性体粒子間の位置関係が有効に制御されていないため
に、粒子間にバルクと同様の磁気的相互作用を惹起し、
磁性体を微小化させても、結果としてバルクとしての磁
気的性質を示す。従って、磁性結晶としての最低限の特
性を保持させたまま粒子サイズを微小化させると共に、
粒子相互間の磁気作用を抑制して粒子集合体としての磁
気的性質を変化させるという「量子サイズ効果」を有効
に発現させることが困難であった。 （２）多孔性材料等の担持体に磁性体を担持させたもの
の場合には、磁性体の粒子同士が接触あるいは連結した
状態となるので、これを介して磁気が伝播して、量子サ
イズ効果を有効に発揮させることができず、高密度メモ
リや多値メモリを提供できなかった。
【０００４】本発明は上記の課題を解決するもので、磁
性メソ結晶体を構成する粒子間の磁気的相互作用を抑制
して、磁性結晶としての最低限の特性を保持させたまま
粒子サイズを微小化させ、粒子集合体としての磁気的性
質をバルク本来のものとは異なるように変化させ、これ
を高密度メモリや周波数分散性の違いを利用した多値メ
モリの素材として用いることのできる磁性メソ結晶体を
提供することを目的とする。
性メソ結晶体を構成する粒子間の磁気的相互作用を抑制
して、磁性結晶としての最低限の特性を保持させたまま
粒子サイズを微小化させ、粒子集合体としての磁気的性
質をバルク本来のものとは異なるように変化させ、これ
を高密度メモリや周波数分散性の違いを利用した多値メ
モリの素材として用いることのできる磁性メソ結晶体を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は以下の構成を有している。請求項１に記載の
磁性メソ結晶体は、粒径が０．１ｎｍから１０ｎｍの範
囲の磁性メソ結晶で構成される磁性メソ結晶体であっ
て、前記磁性メソ結晶間の磁気的相互作用が互いの距離
により制御されて構成されている。この構成によって、
以下の作用が得られる。 （ａ）磁性メソ結晶間の距離を制御しているので、量子
サイズ効果を最大限に発現させ、磁性体をバルクの状態
とは異なる磁気的性質を有するように変換することがで
き、この性質の違いを利用して、高密度メモリや多値メ
モリの素材に適用することができる。 （ｂ）磁性メソ結晶は、各磁気モーメントの配列が磁気
モーメント間の磁気的相互作用によって影響され易く、
これによって巨視的な長距離秩序を示さなくなるが、磁
性メソ結晶間の距離が制御されているので、磁性メソ結
晶の粒子サイズを微小化させた状態であっても、このよ
うな磁気的相互作用を抑制して、量子サイズ効果を有効
に引き出すことができる。
に本発明は以下の構成を有している。請求項１に記載の
磁性メソ結晶体は、粒径が０．１ｎｍから１０ｎｍの範
囲の磁性メソ結晶で構成される磁性メソ結晶体であっ
て、前記磁性メソ結晶間の磁気的相互作用が互いの距離
により制御されて構成されている。この構成によって、
以下の作用が得られる。 （ａ）磁性メソ結晶間の距離を制御しているので、量子
サイズ効果を最大限に発現させ、磁性体をバルクの状態
とは異なる磁気的性質を有するように変換することがで
き、この性質の違いを利用して、高密度メモリや多値メ
モリの素材に適用することができる。 （ｂ）磁性メソ結晶は、各磁気モーメントの配列が磁気
モーメント間の磁気的相互作用によって影響され易く、
これによって巨視的な長距離秩序を示さなくなるが、磁
性メソ結晶間の距離が制御されているので、磁性メソ結
晶の粒子サイズを微小化させた状態であっても、このよ
うな磁気的相互作用を抑制して、量子サイズ効果を有効
に引き出すことができる。
【０００６】磁性メソ結晶とは、バルクとしての結晶状
態のサイズと単位格子サイズの中間の大きさである原子
又はイオンの集合体であって、量子サイズ効果を発現す
ることのできる大きさに微小化された磁性物をいう。磁
性メソ結晶の粒径の下限値は原子数個分を担持体の細孔
等に安定に保持させることができる観点から０．１ｎｍ
とすることが好ましく、これより小さくなると細孔内の
スペースに必要な数の原子を納めることができなくな
る。また、結晶としての特性を維持させる点から、粒径
の下限値は磁性メソ結晶を構成する単位格子１乃至１０
個相当分のサイズの範囲とすることが好ましい。磁性メ
ソ結晶の粒径の上限値は量子サイズ効果を有効に発現さ
せることのできることから単位格子数十個相当分を納め
ることのできる１０ｎｍのサイズとすることが好まし
い。
態のサイズと単位格子サイズの中間の大きさである原子
又はイオンの集合体であって、量子サイズ効果を発現す
ることのできる大きさに微小化された磁性物をいう。磁
性メソ結晶の粒径の下限値は原子数個分を担持体の細孔
等に安定に保持させることができる観点から０．１ｎｍ
とすることが好ましく、これより小さくなると細孔内の
スペースに必要な数の原子を納めることができなくな
る。また、結晶としての特性を維持させる点から、粒径
の下限値は磁性メソ結晶を構成する単位格子１乃至１０
個相当分のサイズの範囲とすることが好ましい。磁性メ
ソ結晶の粒径の上限値は量子サイズ効果を有効に発現さ
せることのできることから単位格子数十個相当分を納め
ることのできる１０ｎｍのサイズとすることが好まし
い。
【０００７】各磁性メソ結晶間の距離は、磁性メソ結晶
同士の磁気的相互作用を実質的に遮蔽抑制することので
きる観点から設定され、単位格子の大きさの１０〜１０
０００倍相当の範囲とすることが好ましい。これは単位
格子の大きさの１０倍より間隔が少ないと磁気的相互作
用により量子サイズ効果が阻害され、逆に１００００倍
を越えると全体に磁性物質の密度が低くなって磁性が弱
まるからである。また、磁性メソ結晶間に隔壁を介在さ
せる場合には、隣接する磁性メソ結晶間の磁気的相互作
用を有効に抑制することのできる非磁性体や、磁性メソ
結晶とは異なる磁気的性質を示すようなものを隔壁の材
料として用いることができる。この隔壁を構成する材料
としては、例えばケイ素、アルミニウム、マグネシウ
ム、ジルコニウム等の酸化物あるいはこれらの複合酸化
物等が好適に用いられる。
同士の磁気的相互作用を実質的に遮蔽抑制することので
きる観点から設定され、単位格子の大きさの１０〜１０
０００倍相当の範囲とすることが好ましい。これは単位
格子の大きさの１０倍より間隔が少ないと磁気的相互作
用により量子サイズ効果が阻害され、逆に１００００倍
を越えると全体に磁性物質の密度が低くなって磁性が弱
まるからである。また、磁性メソ結晶間に隔壁を介在さ
せる場合には、隣接する磁性メソ結晶間の磁気的相互作
用を有効に抑制することのできる非磁性体や、磁性メソ
結晶とは異なる磁気的性質を示すようなものを隔壁の材
料として用いることができる。この隔壁を構成する材料
としては、例えばケイ素、アルミニウム、マグネシウ
ム、ジルコニウム等の酸化物あるいはこれらの複合酸化
物等が好適に用いられる。
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の磁性メソ結晶体であって、前記磁性メソ結晶体のＸ線
回折において磁性メソ結晶の回折ピーク強度が規定値以
下であり、かつ前記磁性メソ結晶体の電子線回折におい
て磁性メソ結晶に固有の回折ピークが検出されること、
又はラマン分光や遠赤外線分光、紫外可視分光等の分光
法において固有の格子振動やバンド間遷移による光吸収
ピークが検出されること、又は二体動径分布関数による
配位数がバルクの磁性メソ結晶が示す配位数より小さく
なるように構成されている。この構成によって、請求項
１の作用に加えて以下の作用が得られる。 （ａ）Ｘ線回折と電子線回折、分光法等に対する分析結
果により磁性メソ結晶体を特徴付け、これにより磁性メ
ソ結晶体を評価して、量子サイズ効果を効果的に発現さ
せることができる。 （ｂ）異なる種類の解析手段を組み合わせて、磁性メソ
結晶体の特性を総合的に評価するので、磁性メソ結晶体
における磁性メソ結晶の配置等を適正に評価して、高密
度メモリなどへの適用した際の磁気的挙動を、極低温下
での磁気的測定を行うことなく、室温下で容易に推定評
価することができる。 （ｃ）磁性メソ結晶を構成する原子の配位数がバルク状
態のものより小さくなるようにしているので、原子間の
磁気的相互作用を抑制して量子サイズ効果をさらに有効
に発揮させることができる。
の磁性メソ結晶体であって、前記磁性メソ結晶体のＸ線
回折において磁性メソ結晶の回折ピーク強度が規定値以
下であり、かつ前記磁性メソ結晶体の電子線回折におい
て磁性メソ結晶に固有の回折ピークが検出されること、
又はラマン分光や遠赤外線分光、紫外可視分光等の分光
法において固有の格子振動やバンド間遷移による光吸収
ピークが検出されること、又は二体動径分布関数による
配位数がバルクの磁性メソ結晶が示す配位数より小さく
なるように構成されている。この構成によって、請求項
１の作用に加えて以下の作用が得られる。 （ａ）Ｘ線回折と電子線回折、分光法等に対する分析結
果により磁性メソ結晶体を特徴付け、これにより磁性メ
ソ結晶体を評価して、量子サイズ効果を効果的に発現さ
せることができる。 （ｂ）異なる種類の解析手段を組み合わせて、磁性メソ
結晶体の特性を総合的に評価するので、磁性メソ結晶体
における磁性メソ結晶の配置等を適正に評価して、高密
度メモリなどへの適用した際の磁気的挙動を、極低温下
での磁気的測定を行うことなく、室温下で容易に推定評
価することができる。 （ｃ）磁性メソ結晶を構成する原子の配位数がバルク状
態のものより小さくなるようにしているので、原子間の
磁気的相互作用を抑制して量子サイズ効果をさらに有効
に発揮させることができる。
【０００９】ここで、Ｘ線による回折ピークの測定は、
例えば粉末状の試料を所定充填深さの試料ホルダーに充
填して、その充填面に例えば、ＣｕＫα等の特性Ｘ線を
照射することにより行われる。透過電子顕微鏡を用いた
電子線回折測定では、先ず電子線が通過する厚さの薄片
試料を作成する。この薄片試料を通過した電子線が互い
に干渉して原子像や格子像、回折図形などを与える。電
子が通過するであろう試料の厚みは、その電子密度と入
射電子線の加速エネルギーにより決まる。Ｘ線及び電子
線の各回折ピークの有無は、Ｘ線回折パターンの目視に
よっても判定できるが、所定回折角度における測定強度
等を予め定めた基準値と比較して判定することにより行
うこともできる。
例えば粉末状の試料を所定充填深さの試料ホルダーに充
填して、その充填面に例えば、ＣｕＫα等の特性Ｘ線を
照射することにより行われる。透過電子顕微鏡を用いた
電子線回折測定では、先ず電子線が通過する厚さの薄片
試料を作成する。この薄片試料を通過した電子線が互い
に干渉して原子像や格子像、回折図形などを与える。電
子が通過するであろう試料の厚みは、その電子密度と入
射電子線の加速エネルギーにより決まる。Ｘ線及び電子
線の各回折ピークの有無は、Ｘ線回折パターンの目視に
よっても判定できるが、所定回折角度における測定強度
等を予め定めた基準値と比較して判定することにより行
うこともできる。
【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の磁性メソ結晶体であって、前記磁性メソ結晶のバルク
体が強磁性、反磁性、常磁性、フェリ磁性のいずれかを
示すように構成されている。この構成によって、請求項
１の作用に加えて以下の作用が得られる。 （ａ）バルク体としての磁性がそれぞれ異なるものから
選択して、量子サイズ効果を適切に発現させることがで
きる。 （ｂ）バルク体が強磁性である場合は、外部磁界に対す
る高い応答性を付加することができると共に、磁性メソ
結晶の磁気力の変化等や、周波数応答性の相違等を利用
して多値メモリ等の高性能の磁気記録媒体を提供するこ
とができる。 （ｃ）磁性メソ結晶のバルク体が反磁性を示すものを用
いる場合には、本来ならメモリとして使用できない磁性
体を、例えば強磁性体や常磁性体に変換して、磁気記録
媒体や磁気に感応するセンサー等として用いることも可
能になる。 （ｄ）酸化物等からなる磁性メソ結晶のバルク体が常磁
性を示すものの場合には、外部磁界に対する応答性を高
めることができる。これを記憶媒体に適用することがで
きる。 （ｅ）酸化物等からなる磁性メソ結晶のバルク体がフェ
リ磁性を示す場合、これを必要に応じてフェリ磁性とは
異なる磁性に変換することができ、外部磁界の強度の変
化に対する応答性を高めて、高性能のメモリを提供でき
る。
の磁性メソ結晶体であって、前記磁性メソ結晶のバルク
体が強磁性、反磁性、常磁性、フェリ磁性のいずれかを
示すように構成されている。この構成によって、請求項
１の作用に加えて以下の作用が得られる。 （ａ）バルク体としての磁性がそれぞれ異なるものから
選択して、量子サイズ効果を適切に発現させることがで
きる。 （ｂ）バルク体が強磁性である場合は、外部磁界に対す
る高い応答性を付加することができると共に、磁性メソ
結晶の磁気力の変化等や、周波数応答性の相違等を利用
して多値メモリ等の高性能の磁気記録媒体を提供するこ
とができる。 （ｃ）磁性メソ結晶のバルク体が反磁性を示すものを用
いる場合には、本来ならメモリとして使用できない磁性
体を、例えば強磁性体や常磁性体に変換して、磁気記録
媒体や磁気に感応するセンサー等として用いることも可
能になる。 （ｄ）酸化物等からなる磁性メソ結晶のバルク体が常磁
性を示すものの場合には、外部磁界に対する応答性を高
めることができる。これを記憶媒体に適用することがで
きる。 （ｅ）酸化物等からなる磁性メソ結晶のバルク体がフェ
リ磁性を示す場合、これを必要に応じてフェリ磁性とは
異なる磁性に変換することができ、外部磁界の強度の変
化に対する応答性を高めて、高性能のメモリを提供でき
る。
【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の磁性メソ結晶体であって、前記磁性メソ結晶の組成が
ー般式ＡxＢyＸz、ＡxＡ'1-xＢyＢ'1-yＸzＸ'1-zで表さ
れるように構成されている。この構成によって、請求項
１の作用に加えて以下の作用が得られる。 （ａ）磁性メソ結晶が特定の組成式で規定されているの
で、０．１ｎｍ〜１０ｎｍのサイズに微小化された磁性
メソ結晶の量子サイズ効果を良好に発現させることがで
き、これを用いて高密度化されたメモリや多値メモリを
製造することができる。一般組成式ＡxＢyＸz、ＡxＡ'
1-xＢyＢ'1-yＸzＸ'1-zで表される化合物中の原子比
ｘ、ｙ、ｚは電気的中性を満たす条件の下、陽イオンと
陰イオンの形式個数で決まる値をとる。単体金属や合金
などｘとｙとｚが独立に零を取る場合も含まれる。
の磁性メソ結晶体であって、前記磁性メソ結晶の組成が
ー般式ＡxＢyＸz、ＡxＡ'1-xＢyＢ'1-yＸzＸ'1-zで表さ
れるように構成されている。この構成によって、請求項
１の作用に加えて以下の作用が得られる。 （ａ）磁性メソ結晶が特定の組成式で規定されているの
で、０．１ｎｍ〜１０ｎｍのサイズに微小化された磁性
メソ結晶の量子サイズ効果を良好に発現させることがで
き、これを用いて高密度化されたメモリや多値メモリを
製造することができる。一般組成式ＡxＢyＸz、ＡxＡ'
1-xＢyＢ'1-yＸzＸ'1-zで表される化合物中の原子比
ｘ、ｙ、ｚは電気的中性を満たす条件の下、陽イオンと
陰イオンの形式個数で決まる値をとる。単体金属や合金
などｘとｙとｚが独立に零を取る場合も含まれる。
【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の磁性メソ結晶体であって、前記磁性メソ結晶が、Ｃｏ
3Ｏ4、ＣｕＣｒ2Ｓ4、ＣｕＣｒ2Ｓｅ4、ＣｕＣｒ2Ｔ
ｅ4、ＣｒＯ2、ＥｕＯ、ＥｕＳ、ＣｒＢｒ3、Ｋ2ＣｕＦ
4、ＭｎＦｅ2Ｏ4、Ｆｅ3Ｏ4、ＣｏＦｅ2Ｏ4、ＮｉＦｅ2
Ｏ4、ＣｕＦｅ2Ｏ4、Ｌｉ0.5Ｆｅ2.5Ｏ4、ＭｇＦｅ
2Ｏ4、Ｙ3Ｆｅ5Ｏ12、Ｇｄ3Ｆｅ5Ｏ12、Ｂａ０・６Ｆｅ
2Ｏ3、Ｌａ0.5Ｃａ0.5ＭｎＯ 3、Ｃｏ5Ｓｍ、Ｃｕ2Ｍｎ
Ａｌ、Ｃｕ2ＭｎＩｎ、ＭｎＢ、Ｆｅ3Ｃ、Ｍｎ4Ｎ、Ｍ
ｎＢｉ、ＭｎＳｂ、ＭｎＡｓ、ＣｒＴｅ、Ｃｏ2Ｙ、Ｎ
ｐＣ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｇｄ、Ｄｙ、α−Ｆｅ2Ｏ3、
ＮｉＦ2、ＹＦｅＯ3、ＳｍＦｅＯ3、ＦｅＢＯ3、ＦｅＦ
3、ＣｏＦ3、ＴｉＣｌ3、ＶＣｌ3、Ｖ3Ｏ4、Ｖ2Ｏ3、Ｃ
ｒＣｌ2、Ｃｒ2Ｏ 3、ＣｒＳ、ＣｒＳｂ、ＭｎＦ2、Ｍｎ
Ｏ、ＭｎＯ2、ＭｎＳ、ＭｎＳｅ、ＭｎＴｅ、ＦｅＣ
ｌ3、ＦｅＣｌ2、ＦｅＦ2、ＦｅＯ、ＦｅＳ、ＦｅＴ
ｅ、ＣｏＣｌ2、Ｃｏ2Ｏ3、ＣｏＦ2、ＣｏＯ、ＮｉＣｌ
2、ＮｉＯ、ＣｕＣｌ2、ＣｕＢｒ2、ＣｕＯ、ＫＮｉ
Ｆ3、ＭｎＣｌ3・４Ｈ2Ｏ、ＣｕＣｌ2・４Ｈ2Ｏ、Ｆｅ
ＣＯ3、Ｃｒ、α−Ｍｎなどの遷移金属化合物、遷移金
属合金や金属間化合物、遷移金属単体であるように構成
されている。この構成によって、請求項１の作用に加え
て以下の作用が得られる。 （ａ）磁性メソ結晶が特定の遷移金属の群からなるの
で、使用環境に応じてこれらの中から選択することがで
き、磁性メソ結晶の量子サイズ効果を良好に発現させる
ことができる。 （ｂ）磁性メソ結晶が遷移金属化合物、遷移金属合金や
金属間化合物、遷移金属単体のいずれか一つからなるの
で、遷移金属原子の不対電子に由来する磁気モーメント
を利用して、微小化された磁性メソ結晶の量子サイズ効
果を良好に発現させることができる。 （ｃ）磁性メソ結晶を遷移金属合金や遷移金属単体とし
た場合、その機械加工等の処理が容易であり、メモリと
して用いる場合の生産コストを削減できる。
の磁性メソ結晶体であって、前記磁性メソ結晶が、Ｃｏ
3Ｏ4、ＣｕＣｒ2Ｓ4、ＣｕＣｒ2Ｓｅ4、ＣｕＣｒ2Ｔ
ｅ4、ＣｒＯ2、ＥｕＯ、ＥｕＳ、ＣｒＢｒ3、Ｋ2ＣｕＦ
4、ＭｎＦｅ2Ｏ4、Ｆｅ3Ｏ4、ＣｏＦｅ2Ｏ4、ＮｉＦｅ2
Ｏ4、ＣｕＦｅ2Ｏ4、Ｌｉ0.5Ｆｅ2.5Ｏ4、ＭｇＦｅ
2Ｏ4、Ｙ3Ｆｅ5Ｏ12、Ｇｄ3Ｆｅ5Ｏ12、Ｂａ０・６Ｆｅ
2Ｏ3、Ｌａ0.5Ｃａ0.5ＭｎＯ 3、Ｃｏ5Ｓｍ、Ｃｕ2Ｍｎ
Ａｌ、Ｃｕ2ＭｎＩｎ、ＭｎＢ、Ｆｅ3Ｃ、Ｍｎ4Ｎ、Ｍ
ｎＢｉ、ＭｎＳｂ、ＭｎＡｓ、ＣｒＴｅ、Ｃｏ2Ｙ、Ｎ
ｐＣ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｇｄ、Ｄｙ、α−Ｆｅ2Ｏ3、
ＮｉＦ2、ＹＦｅＯ3、ＳｍＦｅＯ3、ＦｅＢＯ3、ＦｅＦ
3、ＣｏＦ3、ＴｉＣｌ3、ＶＣｌ3、Ｖ3Ｏ4、Ｖ2Ｏ3、Ｃ
ｒＣｌ2、Ｃｒ2Ｏ 3、ＣｒＳ、ＣｒＳｂ、ＭｎＦ2、Ｍｎ
Ｏ、ＭｎＯ2、ＭｎＳ、ＭｎＳｅ、ＭｎＴｅ、ＦｅＣ
ｌ3、ＦｅＣｌ2、ＦｅＦ2、ＦｅＯ、ＦｅＳ、ＦｅＴ
ｅ、ＣｏＣｌ2、Ｃｏ2Ｏ3、ＣｏＦ2、ＣｏＯ、ＮｉＣｌ
2、ＮｉＯ、ＣｕＣｌ2、ＣｕＢｒ2、ＣｕＯ、ＫＮｉ
Ｆ3、ＭｎＣｌ3・４Ｈ2Ｏ、ＣｕＣｌ2・４Ｈ2Ｏ、Ｆｅ
ＣＯ3、Ｃｒ、α−Ｍｎなどの遷移金属化合物、遷移金
属合金や金属間化合物、遷移金属単体であるように構成
されている。この構成によって、請求項１の作用に加え
て以下の作用が得られる。 （ａ）磁性メソ結晶が特定の遷移金属の群からなるの
で、使用環境に応じてこれらの中から選択することがで
き、磁性メソ結晶の量子サイズ効果を良好に発現させる
ことができる。 （ｂ）磁性メソ結晶が遷移金属化合物、遷移金属合金や
金属間化合物、遷移金属単体のいずれか一つからなるの
で、遷移金属原子の不対電子に由来する磁気モーメント
を利用して、微小化された磁性メソ結晶の量子サイズ効
果を良好に発現させることができる。 （ｃ）磁性メソ結晶を遷移金属合金や遷移金属単体とし
た場合、その機械加工等の処理が容易であり、メモリと
して用いる場合の生産コストを削減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の磁性メソ結晶体の作成方
法について説明する。以下に示す本実施の形態において
は、磁性メソ結晶として、酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4）を
用いた例について説明するが、酸化コバルト以外のその
他の遷移金属化合物や、遷移金属合金、金属間化合物、
遷移金属単体に対しても本発明の方法を同様に適用する
ことが可能である。
法について説明する。以下に示す本実施の形態において
は、磁性メソ結晶として、酸化コバルト（Ｃｏ3Ｏ4）を
用いた例について説明するが、酸化コバルト以外のその
他の遷移金属化合物や、遷移金属合金、金属間化合物、
遷移金属単体に対しても本発明の方法を同様に適用する
ことが可能である。
【００１４】Ｃｏ3Ｏ4の結晶はスピネル構造を有し、Ｃ
ｏ2+は四面体配位、Ｃｏ3+は八面体配位をとる。ネール
点(３３Ｋ)以下ではＣｏ2+同士の超交換相互作用により
磁気モーメントの反平行な整列が起こる。このＣｏ2+イ
オンからなる反強磁性副格子によりＣｏ3Ｏ4の反強磁性
が発現する。つまり、ネール点より低温側では反平行な
スピン秩序を有するが、ネール点で熱擾乱によりスピン
秩序が破壊されてしまい常磁性に相転移する。このよう
な反強磁性を示すＣｏ3Ｏ4を数ナノメートルのオーダー
に微小化すれば、スピン−スピン相互作用の減少が生じ
バルクとは全く異なる磁気物性が発現すると考えられ
る。そこで、数ナノメートルサイズの均一で、規則的な
細孔を持つメソ多孔体を鋳型として用い、磁性メソ結晶
としてのＣｏ3Ｏ4が互いに所定間隔／又は隔壁を介して
配置されてなる磁性メソ結晶体を作成した。
ｏ2+は四面体配位、Ｃｏ3+は八面体配位をとる。ネール
点(３３Ｋ)以下ではＣｏ2+同士の超交換相互作用により
磁気モーメントの反平行な整列が起こる。このＣｏ2+イ
オンからなる反強磁性副格子によりＣｏ3Ｏ4の反強磁性
が発現する。つまり、ネール点より低温側では反平行な
スピン秩序を有するが、ネール点で熱擾乱によりスピン
秩序が破壊されてしまい常磁性に相転移する。このよう
な反強磁性を示すＣｏ3Ｏ4を数ナノメートルのオーダー
に微小化すれば、スピン−スピン相互作用の減少が生じ
バルクとは全く異なる磁気物性が発現すると考えられ
る。そこで、数ナノメートルサイズの均一で、規則的な
細孔を持つメソ多孔体を鋳型として用い、磁性メソ結晶
としてのＣｏ3Ｏ4が互いに所定間隔／又は隔壁を介して
配置されてなる磁性メソ結晶体を作成した。
【００１５】磁性メソ結晶となる酸化コバルトを担持さ
せるのに用いるメソ多孔体は、例えば以下〜の手順
により作成される。 ＳｉＯ2（１ｍｏｌ）、アルキルトリメチルアンモニ
ウム（ＣnＨ2n+1Ｎ（ＣＨ3）3）クロライドあるいはブ
ロマイド（ｎ＝８、１０、１２）（０．７０ｍｏｌ）、
例えばｎ−ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド
ｎ−Ｃ12Ｈ25Ｎ（ＣＨ3）3Ｂｒ、ＮａＯＨ（０．２４ｍ
ｏｌ）、及び水（６２．２ｍｏｌ）の混合液を作成し、
これを室温で撹拌後、１４０℃で４８時間加熱する。 で得られた加熱処理物を水中で２４時間洗浄した
後、８０℃で２４時間加熱脱水する。 乾燥した混合物は、酸素気流中で７００℃乃至８００
℃で６時間焼成して、磁性メソ結晶の鋳型を形成させる
際に加えられたアルキルトリメチルアンモニウム等の界
面活性剤となる有機分子を除去する。 以上〜の処理により得られたモレキュラーシーブは
そのＸ線回折パターンの解析から格子定数ａが約３９Å
の六方セル構造を有していることが分かる。なお、この
ようなモレキュラーシーブとしてメソ多孔体であるＭＣ
Ｍ−４１等を用いることもできる。
せるのに用いるメソ多孔体は、例えば以下〜の手順
により作成される。 ＳｉＯ2（１ｍｏｌ）、アルキルトリメチルアンモニ
ウム（ＣnＨ2n+1Ｎ（ＣＨ3）3）クロライドあるいはブ
ロマイド（ｎ＝８、１０、１２）（０．７０ｍｏｌ）、
例えばｎ−ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド
ｎ−Ｃ12Ｈ25Ｎ（ＣＨ3）3Ｂｒ、ＮａＯＨ（０．２４ｍ
ｏｌ）、及び水（６２．２ｍｏｌ）の混合液を作成し、
これを室温で撹拌後、１４０℃で４８時間加熱する。 で得られた加熱処理物を水中で２４時間洗浄した
後、８０℃で２４時間加熱脱水する。 乾燥した混合物は、酸素気流中で７００℃乃至８００
℃で６時間焼成して、磁性メソ結晶の鋳型を形成させる
際に加えられたアルキルトリメチルアンモニウム等の界
面活性剤となる有機分子を除去する。 以上〜の処理により得られたモレキュラーシーブは
そのＸ線回折パターンの解析から格子定数ａが約３９Å
の六方セル構造を有していることが分かる。なお、この
ようなモレキュラーシーブとしてメソ多孔体であるＭＣ
Ｍ−４１等を用いることもできる。
【００１６】このようにして得られる数ナノメートルサ
イズの均一で、規則的な細孔を持つメソ多孔体を、濃度
がそれぞれ０．１ｍｏｌ／リットル、０．０１ｍｏ
ｌ／リットルである塩化コバルト（ＣｏＣｌ2）の水溶
液中に浸漬させ、２４時間撹拌した。このメソ多孔体を
含む及びの水溶液を乾燥してそれぞれ固形分を得
た。次に、この２種類の固形分をそれぞれ酸素気流中で
７００℃−３時間焼成して、磁性メソ結晶がメソ多孔体
の細孔内に充填配置されてなる磁性メソ結晶体Ａ、Ｂを
作成した。以上の浸漬、乾燥及び焼成の際に、メソ多孔
体の外表面に磁性メソ結晶の連結した部分が形成されな
いように注意する必要がある。このような連結部が磁性
メソ結晶間に生じると、磁性メソ結晶体としての量子サ
イズ効果が損なわれる原因となるからである。こうし
て、磁性メソ結晶の粒径が０．１ｎｍ〜１０ｎｍであっ
て、この磁性メソ結晶間に所定距離を有して配置された
磁性メソ結晶体Ａ、Ｂが得られる。
イズの均一で、規則的な細孔を持つメソ多孔体を、濃度
がそれぞれ０．１ｍｏｌ／リットル、０．０１ｍｏ
ｌ／リットルである塩化コバルト（ＣｏＣｌ2）の水溶
液中に浸漬させ、２４時間撹拌した。このメソ多孔体を
含む及びの水溶液を乾燥してそれぞれ固形分を得
た。次に、この２種類の固形分をそれぞれ酸素気流中で
７００℃−３時間焼成して、磁性メソ結晶がメソ多孔体
の細孔内に充填配置されてなる磁性メソ結晶体Ａ、Ｂを
作成した。以上の浸漬、乾燥及び焼成の際に、メソ多孔
体の外表面に磁性メソ結晶の連結した部分が形成されな
いように注意する必要がある。このような連結部が磁性
メソ結晶間に生じると、磁性メソ結晶体としての量子サ
イズ効果が損なわれる原因となるからである。こうし
て、磁性メソ結晶の粒径が０．１ｎｍ〜１０ｎｍであっ
て、この磁性メソ結晶間に所定距離を有して配置された
磁性メソ結晶体Ａ、Ｂが得られる。
【００１７】本実施の形態の磁性メソ結晶体は、以上の
構成を有するので、以下の作用を有する。 １）数ナノメートルサイズの磁性メソ結晶（酸化コバル
ト）を孤立した状態で含む磁性メソ結晶体はスピン問の
相互作用が大きく減少し、以下のようにバルク体とは異
なる磁気的性質を発現させることができる。バルク体
で見られる反強磁性から常磁性ヘの相転移が消失し、フ
ェリ磁性的挙動を示す。磁場中冷却磁化率とゼロ磁場
冷却磁化率は低温で異なる挙動を示す。交流磁化率は
周波数に依存し、スピングラス的な挙動を示す。 ２）これらの磁性メソ結晶体は、上記特性を有するの
で、高解像度の記録、読み取りプローブを備えた記録装
置と組み合わせて、高密度メモリとして、また、周波数
分散性の違いを用いて多値メモリとして使用することが
可能である。
構成を有するので、以下の作用を有する。 １）数ナノメートルサイズの磁性メソ結晶（酸化コバル
ト）を孤立した状態で含む磁性メソ結晶体はスピン問の
相互作用が大きく減少し、以下のようにバルク体とは異
なる磁気的性質を発現させることができる。バルク体
で見られる反強磁性から常磁性ヘの相転移が消失し、フ
ェリ磁性的挙動を示す。磁場中冷却磁化率とゼロ磁場
冷却磁化率は低温で異なる挙動を示す。交流磁化率は
周波数に依存し、スピングラス的な挙動を示す。 ２）これらの磁性メソ結晶体は、上記特性を有するの
で、高解像度の記録、読み取りプローブを備えた記録装
置と組み合わせて、高密度メモリとして、また、周波数
分散性の違いを用いて多値メモリとして使用することが
可能である。
【００１８】以下に、前記作成された磁性メソ結晶体の
各種特性を具体的に測定した実施例について図を参照し
ながら説明する。 （実施例１）図１は各試料について測定した回折Ｘ線の
角度とそのＸ線回折強度との関係を示すＸ線回折パター
ンである。図１において（ａ）はバルクとしての酸化コ
バルト、（ｂ）は濃度が０．１ｍｏｌ／リットルの浸漬
液を用いて得られた試料、（ｃ）は濃度が０．０１ｍｏ
ｌ／リットルの浸漬液を用いて得られた試料、（ｄ）は
メソ多孔体（ＭＣＭ−４１）単体についてのＸ線回折パ
ターンを示している。図１の（ｄ）に示すメソ多孔体の
(１００)回折ピークの解析により、このメソ多孔体の細
孔径は約３０Åであることが分かる。溶液濃度が０．
１ｍｏｌ／リットル、０．０１ｍｏｌ／リットルの浸
漬液でそれぞれ得られた磁性メソ結晶体のいずれのパタ
ーン（ｂ）、（ｃ）においても、Ｃｏ3Ｏ4の結晶構造に
固有のＸ線回折ピーク強度は検出限界以下であった。こ
のようなＸ線回折ピークの解析から、いずれの試料
（ｂ）、（ｃ）においても並進対称性を保持し得ないＣ
ｏ3Ｏ4メソ結晶が生成していることが分かる。
各種特性を具体的に測定した実施例について図を参照し
ながら説明する。 （実施例１）図１は各試料について測定した回折Ｘ線の
角度とそのＸ線回折強度との関係を示すＸ線回折パター
ンである。図１において（ａ）はバルクとしての酸化コ
バルト、（ｂ）は濃度が０．１ｍｏｌ／リットルの浸漬
液を用いて得られた試料、（ｃ）は濃度が０．０１ｍｏ
ｌ／リットルの浸漬液を用いて得られた試料、（ｄ）は
メソ多孔体（ＭＣＭ−４１）単体についてのＸ線回折パ
ターンを示している。図１の（ｄ）に示すメソ多孔体の
(１００)回折ピークの解析により、このメソ多孔体の細
孔径は約３０Åであることが分かる。溶液濃度が０．
１ｍｏｌ／リットル、０．０１ｍｏｌ／リットルの浸
漬液でそれぞれ得られた磁性メソ結晶体のいずれのパタ
ーン（ｂ）、（ｃ）においても、Ｃｏ3Ｏ4の結晶構造に
固有のＸ線回折ピーク強度は検出限界以下であった。こ
のようなＸ線回折ピークの解析から、いずれの試料
（ｂ）、（ｃ）においても並進対称性を保持し得ないＣ
ｏ3Ｏ4メソ結晶が生成していることが分かる。
【００１９】（実施例２）図２は、紫外可視分光光度計
に積分球を併用して測定された、前記試料（ａ）〜
（ｄ）の光吸収スペクトルを示すグラフであり、図３は
図２の光吸収スペクトルの一部を拡大して比較のための
正規化処理を施したグラフである。図２の（ａ）に示さ
れるように、バルクとしてのＣｏ3Ｏ4では、１．５〜
２．５ｅＶと２．７〜４．５ｅＶ付近に２つのブロード
なピークが認められる。試料（ｂ）、（ｃ）では、１．
６〜２．５ｅＶの吸収ピークは分裂し、３．４ｅＶ付近
を中心とする吸収ピークが消失している。この３、４ｅ
Ｖ付近の吸収ピーク消失は浸漬液の濃度が低いほど顕著
であり、図２の１．５〜２．０ｅＶの範囲を拡大し正規
化した図３の詳細図に示すように、１．６ｅＶ付近の光
吸収端のブルーシフトと共に量子サイズ効果の特徴であ
る浸漬液の濃度希釈効果が顕著であることが分かる。ま
た、図２に示す（ａ）〜（ｃ）のパターンの変化から、
Ｃｏ3Ｏ4の結晶が微小化され、バルクからメソ結晶へと
変化する様子が見てとれる。
に積分球を併用して測定された、前記試料（ａ）〜
（ｄ）の光吸収スペクトルを示すグラフであり、図３は
図２の光吸収スペクトルの一部を拡大して比較のための
正規化処理を施したグラフである。図２の（ａ）に示さ
れるように、バルクとしてのＣｏ3Ｏ4では、１．５〜
２．５ｅＶと２．７〜４．５ｅＶ付近に２つのブロード
なピークが認められる。試料（ｂ）、（ｃ）では、１．
６〜２．５ｅＶの吸収ピークは分裂し、３．４ｅＶ付近
を中心とする吸収ピークが消失している。この３、４ｅ
Ｖ付近の吸収ピーク消失は浸漬液の濃度が低いほど顕著
であり、図２の１．５〜２．０ｅＶの範囲を拡大し正規
化した図３の詳細図に示すように、１．６ｅＶ付近の光
吸収端のブルーシフトと共に量子サイズ効果の特徴であ
る浸漬液の濃度希釈効果が顕著であることが分かる。ま
た、図２に示す（ａ）〜（ｃ）のパターンの変化から、
Ｃｏ3Ｏ4の結晶が微小化され、バルクからメソ結晶へと
変化する様子が見てとれる。
【００２０】図３は磁気的量子サイズ効果である光吸収
端のブルーシフトの詳細を示している。本図から、Ｃｏ
3Ｏ4メソ結晶において、そのブルーシフトは浸漬溶液の
濃度が低い程大きくなることが分かる。これによって、
量子サイズ効果であるポテンシャル井戸ヘの電子閉じこ
めが生じることが予想される。
端のブルーシフトの詳細を示している。本図から、Ｃｏ
3Ｏ4メソ結晶において、そのブルーシフトは浸漬溶液の
濃度が低い程大きくなることが分かる。これによって、
量子サイズ効果であるポテンシャル井戸ヘの電子閉じこ
めが生じることが予想される。
【００２１】なお、前記実施例１、２のようにＸ線回折
法や紫外可視分光法などをそれぞれ単独で用いる方法の
他に、以下のように２種類の解析方法を組み合わせて磁
性メソ結晶体を有機的に評価し、また、これを用いて磁
性メソ結晶体を作成することもできる。すなわち、磁性
メソ結晶体のＸ線回折ピークの強度が検出限界値以下で
あり、かつ電子線回折ピークの強度が検出限界値以上と
なるように、磁性メソ結晶体を作成する際の浸漬液の濃
度、浸漬時間、浸漬温度、界面活性剤の種類、その添加
量等の作成条件を制御することができる。これによっ
て、磁性メソ結晶体における磁性メソ結晶をそれぞれそ
の孤立位置に配置できると共に、極低温下での測定を行
うことなく、室温下でも容易にその磁気的挙動を推定す
ることが可能になる。さら、前記電子線回折の方法に代
えて、磁性メソ結晶体のラマン分光や遠赤外分光、紫外
可視分光等の分光法における振動スペクトルや、磁性メ
ソ結晶体で測定される二体動径分布関数を用いる方法な
どを適用することもできる。また、Ｘ線回折、電子線回
折、ラマン分光、遠赤外分光、紫外可視分光などの方法
を複数併用して解析を行って、より精密に磁性メソ結晶
体の特徴付けを行うことも勿論可能である。
法や紫外可視分光法などをそれぞれ単独で用いる方法の
他に、以下のように２種類の解析方法を組み合わせて磁
性メソ結晶体を有機的に評価し、また、これを用いて磁
性メソ結晶体を作成することもできる。すなわち、磁性
メソ結晶体のＸ線回折ピークの強度が検出限界値以下で
あり、かつ電子線回折ピークの強度が検出限界値以上と
なるように、磁性メソ結晶体を作成する際の浸漬液の濃
度、浸漬時間、浸漬温度、界面活性剤の種類、その添加
量等の作成条件を制御することができる。これによっ
て、磁性メソ結晶体における磁性メソ結晶をそれぞれそ
の孤立位置に配置できると共に、極低温下での測定を行
うことなく、室温下でも容易にその磁気的挙動を推定す
ることが可能になる。さら、前記電子線回折の方法に代
えて、磁性メソ結晶体のラマン分光や遠赤外分光、紫外
可視分光等の分光法における振動スペクトルや、磁性メ
ソ結晶体で測定される二体動径分布関数を用いる方法な
どを適用することもできる。また、Ｘ線回折、電子線回
折、ラマン分光、遠赤外分光、紫外可視分光などの方法
を複数併用して解析を行って、より精密に磁性メソ結晶
体の特徴付けを行うことも勿論可能である。
【００２２】（実施例３）これらＣｏ3Ｏ4メソ結晶の性
質を詳細にするために、超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩ
Ｄ）帯磁率計を用いた磁気測定を行って、Ｃｏ3Ｏ4メソ
結晶を評価した。図４は浸漬液の濃度がそれぞれ０．１
ｍｏｌ／リットルと０．０１ｍｏｌ／リットルのものよ
り作成された磁性メソ結晶体における直流磁化率χ（ｅ
ｍｕ／ｇ）と温度（Ｋ）との関係を示すグラフである。
同図から明らかなように、磁性メソ結晶ではネール点が
消失し、フェリ磁性的な挙動を示すことが分かり、磁性
メソ結晶はバルクとは全く異なる磁気的性質を示してい
る。図５はバルクのＣｏ3Ｏ4とメソ多孔体であるＭＣＭ
−４１とにおける印加磁場１０００Ｇにおける直流磁化
率χ（ｅｍｕ／ｇ）と温度（Ｋ）との関係を示すグラフ
である。図５に示されるように、バルクとしてのＣｏ3
Ｏ4は３３Ｋ付近に極大値（ネール点）を有することか
ら反強磁性体であり、メソ多孔体（ＭＣＭ−４１）は磁
化率が殆どゼロで変化しないことから非磁性体であるこ
とが分かる。
質を詳細にするために、超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩ
Ｄ）帯磁率計を用いた磁気測定を行って、Ｃｏ3Ｏ4メソ
結晶を評価した。図４は浸漬液の濃度がそれぞれ０．１
ｍｏｌ／リットルと０．０１ｍｏｌ／リットルのものよ
り作成された磁性メソ結晶体における直流磁化率χ（ｅ
ｍｕ／ｇ）と温度（Ｋ）との関係を示すグラフである。
同図から明らかなように、磁性メソ結晶ではネール点が
消失し、フェリ磁性的な挙動を示すことが分かり、磁性
メソ結晶はバルクとは全く異なる磁気的性質を示してい
る。図５はバルクのＣｏ3Ｏ4とメソ多孔体であるＭＣＭ
−４１とにおける印加磁場１０００Ｇにおける直流磁化
率χ（ｅｍｕ／ｇ）と温度（Ｋ）との関係を示すグラフ
である。図５に示されるように、バルクとしてのＣｏ3
Ｏ4は３３Ｋ付近に極大値（ネール点）を有することか
ら反強磁性体であり、メソ多孔体（ＭＣＭ−４１）は磁
化率が殆どゼロで変化しないことから非磁性体であるこ
とが分かる。
【００２３】（実施例４）更に詳しくメソ結晶の磁性を
調べるために異なる濃度の試料における磁場中冷却磁化
率（ＦＣ）とゼロ磁場冷却磁化率（ＺＦＣ）を測定し
た。図６は磁性メソ結晶の微小化による効果が顕著に現
れると予想される低濃度（０．０１ｍｏｌ／リットル）
の浸漬液により作成された磁性メソ結晶体におけるＦＣ
とＺＦＣを示すグラフである。なお、図中に低温部おけ
る部分拡大図を示している。印加磁場が１０００Ｇの下
では、ＦＣとＺＦＣとの差異は小さく見えるが、これは
低濃度浸漬液ヘのメソ多孔体の浸漬では、メソ多孔体の
細孔中に充填保持される磁性メソ結晶の量が少ないため
である。一方、図７に示すように高濃度（０．１ｍｏｌ
／リットル）の浸漬液を用いて作成した磁性メソ結晶体
ではこの差異は顕著になり、ある温度を境にそれより低
温側でＦＣとＺＦＣが異なる挙動を示している。このこ
とは、磁性メソ結晶が特異な緩和現象を示すことを示唆
している。
調べるために異なる濃度の試料における磁場中冷却磁化
率（ＦＣ）とゼロ磁場冷却磁化率（ＺＦＣ）を測定し
た。図６は磁性メソ結晶の微小化による効果が顕著に現
れると予想される低濃度（０．０１ｍｏｌ／リットル）
の浸漬液により作成された磁性メソ結晶体におけるＦＣ
とＺＦＣを示すグラフである。なお、図中に低温部おけ
る部分拡大図を示している。印加磁場が１０００Ｇの下
では、ＦＣとＺＦＣとの差異は小さく見えるが、これは
低濃度浸漬液ヘのメソ多孔体の浸漬では、メソ多孔体の
細孔中に充填保持される磁性メソ結晶の量が少ないため
である。一方、図７に示すように高濃度（０．１ｍｏｌ
／リットル）の浸漬液を用いて作成した磁性メソ結晶体
ではこの差異は顕著になり、ある温度を境にそれより低
温側でＦＣとＺＦＣが異なる挙動を示している。このこ
とは、磁性メソ結晶が特異な緩和現象を示すことを示唆
している。
【００２４】（実施例５）そこで、この緩和現象につい
て調べるため、印加磁場２Ｇ、周波数１００Ｈｚの条件
の下で低濃度浸漬液試料と高濃度浸漬液試料の交流磁化
率実部（χ'）、交流磁化率虚部（χ"）をそれぞれ測定
した。図８は低濃度浸漬液試料（０．０１ｍｏｌ／リッ
トル）における交流磁化率実部（χ'）、虚部（χ"）の
関係を示し、図９は高濃度浸漬液試料（０．１ｍｏｌ／
リットル）における交流磁化率実部（χ'）、虚部
（χ"）の関係を示している。交流磁化率実部（χ'）の
ピークは、低濃度浸漬液の試料では７Ｋ付近に、高濃度
浸漬液の試料では１７Ｋ付近とに２１Ｋ付近に認められ
る。これらのχ'ピーク温度は光吸収スペクトルと同様
に希釈効果を表している。より希薄な系では、メソ結晶
同士が隔離されて孤立することによりメソ結晶間のスピ
ン−スピン相互作用が小さくなり、より低いχ'ピーク
温度を示す。高濃度浸漬液の試料で顕著に観られた二つ
のχ'ピーク温度も同じく浸漬液濃度の希釈効果を表し
ている。つまり、より濃厚な浸漬液で作成された磁性メ
ソ結晶体の系では、隔離され孤立した磁性メソ結晶（小
さなスピン−スピン相互作用を有する）と比較的大きな
スピン−スピン相互作用を有する隣接した磁性メソ結晶
が同時に存在する。このスピン-スピン相互作用の大小
を決める磁性メソ結晶の空間分布によって、交流磁化率
χ'におけるピーク温度の発現とその位置とが定まる。
て調べるため、印加磁場２Ｇ、周波数１００Ｈｚの条件
の下で低濃度浸漬液試料と高濃度浸漬液試料の交流磁化
率実部（χ'）、交流磁化率虚部（χ"）をそれぞれ測定
した。図８は低濃度浸漬液試料（０．０１ｍｏｌ／リッ
トル）における交流磁化率実部（χ'）、虚部（χ"）の
関係を示し、図９は高濃度浸漬液試料（０．１ｍｏｌ／
リットル）における交流磁化率実部（χ'）、虚部
（χ"）の関係を示している。交流磁化率実部（χ'）の
ピークは、低濃度浸漬液の試料では７Ｋ付近に、高濃度
浸漬液の試料では１７Ｋ付近とに２１Ｋ付近に認められ
る。これらのχ'ピーク温度は光吸収スペクトルと同様
に希釈効果を表している。より希薄な系では、メソ結晶
同士が隔離されて孤立することによりメソ結晶間のスピ
ン−スピン相互作用が小さくなり、より低いχ'ピーク
温度を示す。高濃度浸漬液の試料で顕著に観られた二つ
のχ'ピーク温度も同じく浸漬液濃度の希釈効果を表し
ている。つまり、より濃厚な浸漬液で作成された磁性メ
ソ結晶体の系では、隔離され孤立した磁性メソ結晶（小
さなスピン−スピン相互作用を有する）と比較的大きな
スピン−スピン相互作用を有する隣接した磁性メソ結晶
が同時に存在する。このスピン-スピン相互作用の大小
を決める磁性メソ結晶の空間分布によって、交流磁化率
χ'におけるピーク温度の発現とその位置とが定まる。
【００２５】（実施例６）以上のように磁性メソ結晶体
は低温で特異な緩和現象を示すので、この試料の交流磁
化率の周波数依存性を調べた。ここで、図１０は浸漬液
の濃度が０．０１ｍｏｌ／リットルの浸漬液より作成さ
れた磁性メソ結晶体における交流磁化率実部χ'（ｅｍ
ｕ／ｇ）と温度（Ｋ）との関係を示すグラフであり、図
１１は浸漬溶液の濃度が０．１ｍｏｌ／リットルの浸漬
液より作成された磁性メソ結晶体における交流磁化率実
部χ'（ｅｍｕ／ｇ）と温度（Ｋ）との関係を示すグラ
フである。図１０、図１１では、試料に負荷する印加磁
場を２３０Ｇとし、周波数１Ｈｚ、１０Ｈｚ、 １００
Ｈｚ、３００Ｈｚ、１ｋＨｚの下でそれぞれ測定した交
流磁化率の実部（χ'）の温度に対する変化を表してい
る。図１０より、希薄な系（０．０１ｍｏｌ／リットル
浸漬液で作成された試料）における交流磁化率χ'は７
Ｋ以下でブロードな極大を示し、周波数が高くなるにつ
れその極大点が高温側へシフトしている。また、７Ｋ以
下で周渡数依存性が大きくなっている。図１１より、濃
厚な系（０．１ｍｏｌ／リットル浸漬液で作成された試
料）ではχ'が１５Ｋ以下でブロードな極大を示し、や
はり高周波になるにつれその極大点が高温側ヘシフトし
ている。また、１５Ｋ以下で周波数依存性が大きくなっ
ていることが分かる。
は低温で特異な緩和現象を示すので、この試料の交流磁
化率の周波数依存性を調べた。ここで、図１０は浸漬液
の濃度が０．０１ｍｏｌ／リットルの浸漬液より作成さ
れた磁性メソ結晶体における交流磁化率実部χ'（ｅｍ
ｕ／ｇ）と温度（Ｋ）との関係を示すグラフであり、図
１１は浸漬溶液の濃度が０．１ｍｏｌ／リットルの浸漬
液より作成された磁性メソ結晶体における交流磁化率実
部χ'（ｅｍｕ／ｇ）と温度（Ｋ）との関係を示すグラ
フである。図１０、図１１では、試料に負荷する印加磁
場を２３０Ｇとし、周波数１Ｈｚ、１０Ｈｚ、 １００
Ｈｚ、３００Ｈｚ、１ｋＨｚの下でそれぞれ測定した交
流磁化率の実部（χ'）の温度に対する変化を表してい
る。図１０より、希薄な系（０．０１ｍｏｌ／リットル
浸漬液で作成された試料）における交流磁化率χ'は７
Ｋ以下でブロードな極大を示し、周波数が高くなるにつ
れその極大点が高温側へシフトしている。また、７Ｋ以
下で周渡数依存性が大きくなっている。図１１より、濃
厚な系（０．１ｍｏｌ／リットル浸漬液で作成された試
料）ではχ'が１５Ｋ以下でブロードな極大を示し、や
はり高周波になるにつれその極大点が高温側ヘシフトし
ている。また、１５Ｋ以下で周波数依存性が大きくなっ
ていることが分かる。
【００２６】（実施例７）図１２は浸漬液の濃度を
０．１、０．０５、０．０１、０．００８、
０．００５ｍｏｌ／リットルに変化させて得られた磁性
メソ結晶体についてそれぞれ測定した直流磁化率χの温
度変化を示すグラフである。なお、実線は磁性メソ結晶
を担持させていないメソ多孔体（ＭＣＭ−４１）につい
て測定されたデータを、また破線はバルク状態の酸化コ
バルトを用いた場合のデータを示している。図１２から
明らかなように、磁性メソ結晶体の磁気的性質は、浸漬
液の濃度を調整することで所望の挙動を示すように制御
できることが分かる。
０．１、０．０５、０．０１、０．００８、
０．００５ｍｏｌ／リットルに変化させて得られた磁性
メソ結晶体についてそれぞれ測定した直流磁化率χの温
度変化を示すグラフである。なお、実線は磁性メソ結晶
を担持させていないメソ多孔体（ＭＣＭ−４１）につい
て測定されたデータを、また破線はバルク状態の酸化コ
バルトを用いた場合のデータを示している。図１２から
明らかなように、磁性メソ結晶体の磁気的性質は、浸漬
液の濃度を調整することで所望の挙動を示すように制御
できることが分かる。
【００２７】以上のように、磁性メソ結晶では、双極子
間の相互作用によって引き起こされる協同現象が巨視的
な長距離秩序によるものと異なってくる。これは双極子
間の相互作用ポテンシャルが、磁性メソ結晶の大きさに
依存するからであり、この双極子間相互作用は転移温度
以上になると熱擾乱により消滅する。また、磁性メソ結
晶が確率的なサイズ分布を持つ場合、交播外部磁場に対
する集団的な複素成分で表される応答は周波数分散性を
示す。また、所定大きさの外場磁場の下での冷却は、外
場との相互作用によるサイズに依存した双極子集団の空
間分布の変化を惹起する。こうして異なる大きさの外場
に対しては異なる双極子集団の分布が得られるので、こ
の特性を利用することにより多値メモリとして用いるこ
とが可能になる。
間の相互作用によって引き起こされる協同現象が巨視的
な長距離秩序によるものと異なってくる。これは双極子
間の相互作用ポテンシャルが、磁性メソ結晶の大きさに
依存するからであり、この双極子間相互作用は転移温度
以上になると熱擾乱により消滅する。また、磁性メソ結
晶が確率的なサイズ分布を持つ場合、交播外部磁場に対
する集団的な複素成分で表される応答は周波数分散性を
示す。また、所定大きさの外場磁場の下での冷却は、外
場との相互作用によるサイズに依存した双極子集団の空
間分布の変化を惹起する。こうして異なる大きさの外場
に対しては異なる双極子集団の分布が得られるので、こ
の特性を利用することにより多値メモリとして用いるこ
とが可能になる。
【００２８】以上、磁性メソ結晶としてバルクの状態で
反強磁性を示す酸化コバルト（Ｃｏ 3Ｏ4）を用いる実施
例について説明したが、本発明は本実施例のものに限定
されるものではなく、常磁性や強磁性、あるいはフェリ
磁性を示すようなその他の磁性メソ結晶を用いるものに
も適用することができる。また、本発明は、組成式Ａx
ＢyＸz、ＡxＡ'1-xＢyＢ'1-yＸzＸ'1-zで表される、Ｃ
ｕＣｒ2Ｓ4、ＣｕＣｒ2Ｓｅ4、ＣｕＣｒ2Ｔｅ4、ＣｒＯ
2、ＥｕＯ、ＥｕＳ、ＣｒＢｒ3、Ｋ2ＣｕＦ4、ＭｎＦｅ
2Ｏ4、Ｆｅ3Ｏ4、ＣｏＦｅ2Ｏ4、ＮｉＦｅ2Ｏ4、ＣｕＦ
ｅ2Ｏ4、Ｌｉ0.5Ｆｅ2.5Ｏ4、ＭｇＦｅ2Ｏ4、Ｙ3Ｆｅ5
Ｏ12、Ｇｄ3Ｆｅ5Ｏ12、Ｂａ０・６Ｆｅ2Ｏ3、Ｌａ0.5
Ｃａ0.5ＭｎＯ3、Ｃｏ5Ｓｍ、Ｃｕ2ＭｎＡｌ、Ｃｕ2Ｍ
ｎＩｎ、ＭｎＢ、Ｆｅ3Ｃ、Ｍｎ4Ｎ、ＭｎＢｉ、ＭｎＳ
ｂ、ＭｎＡｓ、ＣｒＴｅ、Ｃｏ2Ｙ、ＮｐＣ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｇｄ、Ｄｙ、α−Ｆｅ2Ｏ3、ＮｉＦ2、ＹＦ
ｅＯ3、ＳｍＦｅＯ3、ＦｅＢＯ3、ＦｅＦ3、ＣｏＦ3、
ＴｉＣｌ3、ＶＣｌ3、Ｖ3Ｏ4、Ｖ2Ｏ3、ＣｒＣｌ2、Ｃ
ｒ2Ｏ3、ＣｒＳ、ＣｒＳｂ、ＭｎＦ2、ＭｎＯ、Ｍｎ
Ｏ2、ＭｎＳ、ＭｎＳｅ、ＭｎＴｅ、ＦｅＣｌ3、ＦｅＣ
ｌ2、ＦｅＦ2、ＦｅＯ、ＦｅＳ、ＦｅＴｅ、ＣｏＣ
ｌ2、Ｃｏ2Ｏ3、ＣｏＦ2、ＣｏＯ、ＮｉＣｌ2、Ｎｉ
Ｏ、ＣｕＣｌ2、ＣｕＢｒ2、ＣｕＯ、ＫＮｉＦ3、Ｍｎ
Ｃｌ3・４Ｈ2Ｏ、ＣｕＣｌ2・４Ｈ2Ｏ、ＦｅＣＯ3、Ｃ
ｒ、α−Ｍｎなどの遷移金属化合物、遷移金属合金や金
属間化合物、遷移金属単体にも同様に適用することがで
きる。
反強磁性を示す酸化コバルト（Ｃｏ 3Ｏ4）を用いる実施
例について説明したが、本発明は本実施例のものに限定
されるものではなく、常磁性や強磁性、あるいはフェリ
磁性を示すようなその他の磁性メソ結晶を用いるものに
も適用することができる。また、本発明は、組成式Ａx
ＢyＸz、ＡxＡ'1-xＢyＢ'1-yＸzＸ'1-zで表される、Ｃ
ｕＣｒ2Ｓ4、ＣｕＣｒ2Ｓｅ4、ＣｕＣｒ2Ｔｅ4、ＣｒＯ
2、ＥｕＯ、ＥｕＳ、ＣｒＢｒ3、Ｋ2ＣｕＦ4、ＭｎＦｅ
2Ｏ4、Ｆｅ3Ｏ4、ＣｏＦｅ2Ｏ4、ＮｉＦｅ2Ｏ4、ＣｕＦ
ｅ2Ｏ4、Ｌｉ0.5Ｆｅ2.5Ｏ4、ＭｇＦｅ2Ｏ4、Ｙ3Ｆｅ5
Ｏ12、Ｇｄ3Ｆｅ5Ｏ12、Ｂａ０・６Ｆｅ2Ｏ3、Ｌａ0.5
Ｃａ0.5ＭｎＯ3、Ｃｏ5Ｓｍ、Ｃｕ2ＭｎＡｌ、Ｃｕ2Ｍ
ｎＩｎ、ＭｎＢ、Ｆｅ3Ｃ、Ｍｎ4Ｎ、ＭｎＢｉ、ＭｎＳ
ｂ、ＭｎＡｓ、ＣｒＴｅ、Ｃｏ2Ｙ、ＮｐＣ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｇｄ、Ｄｙ、α−Ｆｅ2Ｏ3、ＮｉＦ2、ＹＦ
ｅＯ3、ＳｍＦｅＯ3、ＦｅＢＯ3、ＦｅＦ3、ＣｏＦ3、
ＴｉＣｌ3、ＶＣｌ3、Ｖ3Ｏ4、Ｖ2Ｏ3、ＣｒＣｌ2、Ｃ
ｒ2Ｏ3、ＣｒＳ、ＣｒＳｂ、ＭｎＦ2、ＭｎＯ、Ｍｎ
Ｏ2、ＭｎＳ、ＭｎＳｅ、ＭｎＴｅ、ＦｅＣｌ3、ＦｅＣ
ｌ2、ＦｅＦ2、ＦｅＯ、ＦｅＳ、ＦｅＴｅ、ＣｏＣ
ｌ2、Ｃｏ2Ｏ3、ＣｏＦ2、ＣｏＯ、ＮｉＣｌ2、Ｎｉ
Ｏ、ＣｕＣｌ2、ＣｕＢｒ2、ＣｕＯ、ＫＮｉＦ3、Ｍｎ
Ｃｌ3・４Ｈ2Ｏ、ＣｕＣｌ2・４Ｈ2Ｏ、ＦｅＣＯ3、Ｃ
ｒ、α−Ｍｎなどの遷移金属化合物、遷移金属合金や金
属間化合物、遷移金属単体にも同様に適用することがで
きる。
【００２９】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、これに
よって以下の効果を奏する。 （ａ）磁性メソ結晶間の距離を制御しているので、量子
サイズ効果を最大限に発現させ、磁性体をバルクの状態
とは異なる磁気的性質を有するように変換することがで
き、この性質の違いを利用して、高密度メモリや多値メ
モリの素材に適用することができる。 （ｂ）磁性メソ結晶は、各磁気モーメントの配列が磁気
モーメント間の磁気的相互作用によって影響され易く、
これによって巨視的な長距離秩序を示さなくなるが、磁
性メソ結晶間の距離が制御されているので、磁性メソ結
晶の粒子サイズを微小化させた状態であっても、このよ
うな磁気的相互作用を抑制して、量子サイズ効果を有効
に引き出すことができる。
よって以下の効果を奏する。 （ａ）磁性メソ結晶間の距離を制御しているので、量子
サイズ効果を最大限に発現させ、磁性体をバルクの状態
とは異なる磁気的性質を有するように変換することがで
き、この性質の違いを利用して、高密度メモリや多値メ
モリの素材に適用することができる。 （ｂ）磁性メソ結晶は、各磁気モーメントの配列が磁気
モーメント間の磁気的相互作用によって影響され易く、
これによって巨視的な長距離秩序を示さなくなるが、磁
性メソ結晶間の距離が制御されているので、磁性メソ結
晶の粒子サイズを微小化させた状態であっても、このよ
うな磁気的相互作用を抑制して、量子サイズ効果を有効
に引き出すことができる。
【００３０】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加えて以下の効果が得られる。 （ａ）Ｘ線回折と電子線回折、分光法等に対する分析結
果により磁性メソ結晶体を特徴付け、これにより磁性メ
ソ結晶体を評価して、量子サイズ効果を効果的に発現さ
せることができる。 （ｂ）異なる種類の解析手段を組み合わせて、磁性メソ
結晶体の特性を総合的に評価するので、磁性メソ結晶体
における磁性メソ結晶の配置等を適正に評価して、高密
度メモリなどへの適用した際の磁気的挙動を、極低温下
での磁気的測定を行うことなく、室温下で容易に推定評
価することができる。 （ｃ）磁性メソ結晶を構成する原子の配位数がバルク状
態のものより小さくなるようにしているので、原子間の
磁気的相互作用を抑制して量子サイズ効果をさらに有効
に発揮させることができる。
の効果に加えて以下の効果が得られる。 （ａ）Ｘ線回折と電子線回折、分光法等に対する分析結
果により磁性メソ結晶体を特徴付け、これにより磁性メ
ソ結晶体を評価して、量子サイズ効果を効果的に発現さ
せることができる。 （ｂ）異なる種類の解析手段を組み合わせて、磁性メソ
結晶体の特性を総合的に評価するので、磁性メソ結晶体
における磁性メソ結晶の配置等を適正に評価して、高密
度メモリなどへの適用した際の磁気的挙動を、極低温下
での磁気的測定を行うことなく、室温下で容易に推定評
価することができる。 （ｃ）磁性メソ結晶を構成する原子の配位数がバルク状
態のものより小さくなるようにしているので、原子間の
磁気的相互作用を抑制して量子サイズ効果をさらに有効
に発揮させることができる。
【００３１】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加えて以下の効果が得られる。 （ａ）バルク体としての磁性がそれぞれ異なるものから
選択して、量子サイズ効果を適切に発現させることがで
きる。 （ｂ）バルク体が強磁性である場合は、外部磁界に対す
る高い応答性を付加することができると共に、磁性メソ
結晶の磁気力の変化等や、周波数応答性の相違等を利用
して多値メモリ等の高性能の磁気記録媒体を提供するこ
とができる。 （ｃ）磁性メソ結晶のバルク体が反磁性を示すものを用
いる場合には、本来ならメモリとして使用できない磁性
体を、例えば強磁性体や常磁性体に変換して、磁気記録
媒体や磁気に感応するセンサー等として用いることも可
能になる。 （ｄ）酸化物等からなる磁性メソ結晶のバルク体が常磁
性を示すものの場合には、外部磁界に対する応答性を高
めることができる。これを記憶媒体に適用することがで
きる。 （ｅ）酸化物等からなる磁性メソ結晶のバルク体がフェ
リ磁性を示す場合、これを必要に応じてフェリ磁性とは
異なる磁性のものに変化させることができ、外部磁界の
強度の変化に対する応答性を高めて、高性能のメモリを
提供できる。
の効果に加えて以下の効果が得られる。 （ａ）バルク体としての磁性がそれぞれ異なるものから
選択して、量子サイズ効果を適切に発現させることがで
きる。 （ｂ）バルク体が強磁性である場合は、外部磁界に対す
る高い応答性を付加することができると共に、磁性メソ
結晶の磁気力の変化等や、周波数応答性の相違等を利用
して多値メモリ等の高性能の磁気記録媒体を提供するこ
とができる。 （ｃ）磁性メソ結晶のバルク体が反磁性を示すものを用
いる場合には、本来ならメモリとして使用できない磁性
体を、例えば強磁性体や常磁性体に変換して、磁気記録
媒体や磁気に感応するセンサー等として用いることも可
能になる。 （ｄ）酸化物等からなる磁性メソ結晶のバルク体が常磁
性を示すものの場合には、外部磁界に対する応答性を高
めることができる。これを記憶媒体に適用することがで
きる。 （ｅ）酸化物等からなる磁性メソ結晶のバルク体がフェ
リ磁性を示す場合、これを必要に応じてフェリ磁性とは
異なる磁性のものに変化させることができ、外部磁界の
強度の変化に対する応答性を高めて、高性能のメモリを
提供できる。
【００３２】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加えて以下の効果が得られる。 （ａ）磁性メソ結晶が特定の組成式で規定されているの
で、０．１ｎｍ〜１０ｎｍのサイズに微小化された磁性
メソ結晶の量子サイズ効果を良好に発現させることがで
き、これを用いて高密度化されたメモリや多値メモリを
製造することができる。
の効果に加えて以下の効果が得られる。 （ａ）磁性メソ結晶が特定の組成式で規定されているの
で、０．１ｎｍ〜１０ｎｍのサイズに微小化された磁性
メソ結晶の量子サイズ効果を良好に発現させることがで
き、これを用いて高密度化されたメモリや多値メモリを
製造することができる。
【００３３】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加えて以下の効果が得られる。 （ａ）磁性メソ結晶が特定の遷移金属の群からなるの
で、使用環境に応じてこれらの中から選択することがで
き、磁性メソ結晶の量子サイズ効果を良好に発現させる
ことができる。 （ｂ）磁性メソ結晶が遷移金属化合物、遷移金属合金や
金属間化合物、遷移金属単体のいずれか一つからなるの
で、遷移金属原子の不対電子に由来する磁気モーメント
を利用して、微小化された磁性メソ結晶の量子サイズ効
果を良好に発現させることができる。 （ｃ）磁性メソ結晶を遷移金属合金や遷移金属単体とし
た場合、その機械加工等の処理が容易であり、メモリと
して用いる場合の生産コストを削減できる。
の効果に加えて以下の効果が得られる。 （ａ）磁性メソ結晶が特定の遷移金属の群からなるの
で、使用環境に応じてこれらの中から選択することがで
き、磁性メソ結晶の量子サイズ効果を良好に発現させる
ことができる。 （ｂ）磁性メソ結晶が遷移金属化合物、遷移金属合金や
金属間化合物、遷移金属単体のいずれか一つからなるの
で、遷移金属原子の不対電子に由来する磁気モーメント
を利用して、微小化された磁性メソ結晶の量子サイズ効
果を良好に発現させることができる。 （ｃ）磁性メソ結晶を遷移金属合金や遷移金属単体とし
た場合、その機械加工等の処理が容易であり、メモリと
して用いる場合の生産コストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回折Ｘ線の角度と強度の関係を示すＸ線回折パ
ターン
ターン
【図２】紫外可視分光光度計による試料（ａ）〜（ｄ）
の光吸収スペクトル
の光吸収スペクトル
【図３】図２の光吸収スペクトルの部分拡大図
【図４】磁性メソ結晶体の直流磁化率と温度との関係を
示すグラフ
示すグラフ
【図５】バルクＣｏ3Ｏ4とメソ多孔体との直流磁化率と
温度との関係を示すグラフ
温度との関係を示すグラフ
【図６】磁性メソ結晶体の磁場中冷却磁化率及びゼロ磁
場冷却磁化率のグラフ
場冷却磁化率のグラフ
【図７】磁性メソ結晶体の磁場中冷却磁化率及びゼロ磁
場冷却磁化率のグラフ
場冷却磁化率のグラフ
【図８】低濃度浸漬試料における交流磁化率実部、虚部
の温度変化のグラフ
の温度変化のグラフ
【図９】高濃度浸漬試料における交流磁化率実部、虚部
の温度変化のグラフ
の温度変化のグラフ
【図１０】低濃度浸漬試料における交流磁化率実部の温
度変化のグラフ
度変化のグラフ
【図１１】高濃度浸漬試料における交流磁化率実部の温
度変化のグラフ
度変化のグラフ
【図１２】磁性メソ結晶体における直流磁化率の温度変
化の濃度依存性を示すグラフ
化の濃度依存性を示すグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 出口 博之 福岡県北九州市小倉北区上到津３−10−22 −303 Ｆターム(参考） 5D006 BA02 FA09 5E040 AA11 AA14 AA20 BD05 CA06
Claims (5)
- 【請求項１】 粒径が０．１ｎｍから１０ｎｍの範囲の
磁性メソ結晶で構成される磁性メソ結晶体であって、前
記磁性メソ結晶間の磁気的相互作用が互いの距離により
制御されていることを特徴とする磁性メソ結晶体。 - 【請求項２】 前記磁性メソ結晶体のＸ線回折において
磁性メソ結晶の回折ピーク強度が規定値以下であり、か
つ前記磁性メソ結晶体の電子線回折において磁性メソ結
晶に固有の回折ピークが検出されること、又はラマン分
光や遠赤外線分光、紫外可視分光等の分光法において固
有の格子振動やバンド間遷移による光吸収ピークが検出
されること、又は二体動径分布関数による配位数がバル
クの磁性メソ結晶が示す配位数より小さいことを特徴と
する請求項１に記載の磁性メソ結晶体。 - 【請求項３】 前記磁性メソ結晶のバルク体が強磁性、
反磁性、常磁性、フェリ磁性のいずれかを示すことを特
徴とする請求項１に記載の磁性メソ結晶体。 - 【請求項４】 前記磁性メソ結晶の組成がー般式ＡxＢy
Ｘz、ＡxＡ'1-xＢyＢ' 1-yＸzＸ'1-zで表されることを特
徴とする請求項１に記載の磁性メソ結晶体。(式中Ａと
Ｂは異なる原子価の陽イオン、Ｘは陰イオンを表し、
Ａ'、Ｂ'、Ｘ'はＡ、Ｂ、Ｘの格子位置を置換するＡ、
Ｂ、Ｘとは異なる原子である) - 【請求項５】 前記磁性メソ結晶が、Ｃｏ3Ｏ4、ＣｕＣ
ｒ2Ｓ4、ＣｕＣｒ2Ｓｅ4、ＣｕＣｒ2Ｔｅ4、ＣｒＯ2、
ＥｕＯ、ＥｕＳ、ＣｒＢｒ3、Ｋ2ＣｕＦ4、ＭｎＦｅ2Ｏ
4、Ｆｅ3Ｏ4、ＣｏＦｅ2Ｏ4、ＮｉＦｅ2Ｏ4、ＣｕＦｅ2
Ｏ4、Ｌｉ0.5Ｆｅ2.5Ｏ4、ＭｇＦｅ2Ｏ4、Ｙ3Ｆｅ
5Ｏ12、Ｇｄ3Ｆｅ5Ｏ12、Ｂａ０・６Ｆｅ2Ｏ3、Ｌａ0.5
Ｃａ0.5ＭｎＯ3、Ｃｏ5Ｓｍ、Ｃｕ2ＭｎＡｌ、Ｃｕ2Ｍ
ｎＩｎ、ＭｎＢ、Ｆｅ3Ｃ、Ｍｎ4Ｎ、ＭｎＢｉ、ＭｎＳ
ｂ、ＭｎＡｓ、ＣｒＴｅ、Ｃｏ2Ｙ、ＮｐＣ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｇｄ、Ｄｙ、α−Ｆｅ2Ｏ3、ＮｉＦ2、ＹＦ
ｅＯ3、ＳｍＦｅＯ3、ＦｅＢＯ3、ＦｅＦ3、ＣｏＦ3、
ＴｉＣｌ3、ＶＣｌ3、Ｖ3Ｏ4、Ｖ2Ｏ3、ＣｒＣｌ2、Ｃ
ｒ2Ｏ3、ＣｒＳ、ＣｒＳｂ、ＭｎＦ2、ＭｎＯ、Ｍｎ
Ｏ2、ＭｎＳ、ＭｎＳｅ、ＭｎＴｅ、ＦｅＣｌ3、ＦｅＣ
ｌ2、ＦｅＦ2、ＦｅＯ、ＦｅＳ、ＦｅＴｅ、ＣｏＣ
ｌ2、Ｃｏ2Ｏ3、ＣｏＦ2、ＣｏＯ、ＮｉＣｌ2、Ｎｉ
Ｏ、ＣｕＣｌ2、ＣｕＢｒ2、ＣｕＯ、ＫＮｉＦ3、Ｍｎ
Ｃｌ3・４Ｈ2Ｏ、ＣｕＣｌ2・４Ｈ2Ｏ、ＦｅＣＯ3、Ｃ
ｒ、α−Ｍｎなどの遷移金属化合物、遷移金属合金や金
属間化合物、遷移金属単体であることを特徴とする請求
項１に記載の磁性メソ結晶体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000087635A JP2001274008A (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 磁性メソ結晶体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000087635A JP2001274008A (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 磁性メソ結晶体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001274008A true JP2001274008A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18603611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000087635A Pending JP2001274008A (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 磁性メソ結晶体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001274008A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005239516A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Japan Science & Technology Agency | バナジウム酸化物及びこれを用いた記録材料 |
| CN115472374A (zh) * | 2021-06-10 | 2022-12-13 | Tdk株式会社 | 压粉磁芯及电子部件 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10130013A (ja) * | 1996-09-09 | 1998-05-19 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | クラスター包接材料 |
| JPH11283829A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Canon Inc | 磁性薄膜、その製造方法及び磁気センサーデバイス |
-
2000
- 2000-03-27 JP JP2000087635A patent/JP2001274008A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10130013A (ja) * | 1996-09-09 | 1998-05-19 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | クラスター包接材料 |
| JPH11283829A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Canon Inc | 磁性薄膜、その製造方法及び磁気センサーデバイス |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005239516A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Japan Science & Technology Agency | バナジウム酸化物及びこれを用いた記録材料 |
| CN115472374A (zh) * | 2021-06-10 | 2022-12-13 | Tdk株式会社 | 压粉磁芯及电子部件 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Amaliya et al. | Investigation on structural, electrical and magnetic properties of titanium substituted cobalt ferrite nanocrystallites | |
| Barrón et al. | Hydromaghemite, an intermediate in the hydrothermal transformation of 2-line ferrihydrite into hematite | |
| Mahmoud et al. | Mössbauer and magnetization studies of nickel ferrite nanoparticles synthesized by the microwave-combustion method | |
| Bsoul et al. | Structural and magnetic properties of SrFe12− 2xTixRuxO19 | |
| Prado et al. | Enhancing the magnetic anisotropy of maghemite nanoparticles via the surface coordination of molecular complexes | |
| Ptak et al. | Particle size effects on the magnetic and phonon properties of multiferroic CoCr2O4 | |
| Jagadish Kumar et al. | Cation distribution and magnetic properties of Zn-substituted CoCr2O4 nanoparticles | |
| Arman et al. | Synchrotron radiation X-ray absorption fine structure and magnetization improvement of A-site Ce3+ doped LaFeO3 | |
| Santara et al. | Mechanism of defect induced ferromagnetism in undoped and Cr doped TiO2 nanorods/nanoribbons | |
| Ghasemi | Magnetic ferrites and related nanocomposites | |
| Bellusci et al. | Phase evolution in synthesis of manganese ferrite nanoparticles | |
| Rajini et al. | Effects of annealing on the structural, morphological and magnetic properties of CuFe2O4 Ferrite Nanoparticles synthesized by chemical precipitation | |
| Ozkendir | Electronic and crystal structure analysis of the FeCrO3 oxide | |
| Senkale et al. | Multi‐Method Characterization of the High‐Entropy Spinel Oxide Mn0. 2Co0. 2Ni0. 2Cu0. 2Zn0. 2Fe2O4: Entropy Evidence, Microstructure, and Magnetic Properties | |
| Sendil Kumar et al. | Surface driven effects on magnetic properties of antiferromagnetic LaFeO3 nanocrystalline ferrite | |
| Umair et al. | Synthesis of Dy-doped calcium hexaferrite (CaDyxF12-xO19) nanoparticles and their ferroelectric, dielectric, magnetic and photocatalytic properties under solar light irradiation | |
| Maltoni et al. | Structural and magnetic properties of CoFe2O4 nanoparticles in an α-Fe2O3 matrix | |
| Teber et al. | Yttrium-substituted Co0. 5Ni0. 5YxFe2-xO4 ferrites as microwave absorbers by investigating structural, magnetic, dielectric, and absorption characteristics | |
| Niraula et al. | Tuning the shape, size, phase composition and stoichiometry of iron oxide nanoparticles: The role of phosphate anions | |
| Kumar et al. | Effect of Fe substitution on the cation distribution and magnetic properties of CoCr2-xFexO4 (x= 0.6 to 1.0) nanoparticles | |
| Li et al. | Surface spin pinning effect of polymer decomposition residues in CoCr2O4 nanocrystallites system | |
| JP2001274008A (ja) | 磁性メソ結晶体 | |
| Stimpson et al. | Investigation of the role of morphology on the magnetic properties of Ca 2 Mn 3 O 8 materials | |
| Kuciakowski et al. | Thermal Decomposition Pathways of Zn x Fe3–x O4 Nanoparticles in Different Atmospheres | |
| Saleh et al. | Investigating magnetic and optical properties of layered iron phosphorus trisulfide intercalated with organic compounds |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20070305 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070308 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20070308 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070305 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070308 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070510 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090630 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090707 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090907 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100413 |