(57)【要約】【課題】磁石材料や磁気記録材料としても用いることができるＦｅＮｉ規則合金を提供する。【解決手段】Ｌ１0型の規則構造を有し、規則度が０．４以上、かつ、保磁力が８７．５ｋＡ／ｍ以上であるＦｅＮｉ規則合金とする。具体的には、ＦｅＮｉ不規則合金を窒化処理したのち、脱窒素処理を行うことでＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を得る。ＦｅＮｉ不規則合金については体積平均粒径を例えば４５ｎｍ以上とし、窒化処理については処理温度を３００℃以上５００℃以下、処理時間を１０時間以上とする。これにより、規則度が０．４以上、かつ、保磁力が８７．５ｋＡ／ｍ以上であるＦｅＮｉ規則合金が得られる。【選択図】図４
2018182081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｌ１0型の規則構造を有し、材料の全体の平均的な規則度が０．４以上、かつ、保磁力が８７．５ｋＡ／ｍ以上であるＦｅＮｉ規則合金。
【請求項２】
体積平均粒径が４５ｎｍ以上とされている請求項１に記載のＦｅＮｉ規則合金。
【請求項３】
前記規則度が０．７以上、かつ、前記保磁力が９７．５ｋＡ／ｍ以上である請求項１または２に記載のＦｅＮｉ規則合金。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載のＦｅＮｉ規則合金を含み構成されたＦｅＮｉ規則合金磁石。
【請求項５】
Ｌ１0型の規則構造を有するＦｅＮｉ規則合金の製造方法であって、
ＦｅＮｉ不規則合金（１００）を窒化する窒化処理を行うことと、
前記窒化処理されたＦｅＮｉ不規則合金から窒素を除去する脱窒素処理を行うことにより、材料の全体の平均的な規則度が０．４以上、かつ、保磁力が８７．５ｋＡ／ｍ以上であるＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を得ることと、を含み、
前記窒化処理を行うことでは、前記窒化処理の処理温度を３００℃以上５００℃以下とし、処理時間を１０時間以上とするＦｅＮｉ規則合金の製造方法。
【請求項６】
Ｌ１0型の規則構造を有するＦｅＮｉ規則合金の製造方法であって、
ＦｅとＮｉとがＬ１0型のＦｅＮｉ規則構造と同じ格子構造で整列した化合物を合成することと、
前記化合物からＦｅとＮｉ以外の不要な元素を除去することでＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を生成することと、を含み、
前記化合物を合成することでは、処理温度を２００℃以上５００℃以下とし、処理時間を１０時間以上として、ＦｅＮｉ不規則合金を窒化処理することで前記化合物として中間生成物となるＦｅＮｉＮを合成するＦｅＮｉ規則合金の製造方法。
【請求項７】
ＦｅＮｉ不規則合金から酸化膜を除去することを含み、
前記化合物を合成することは、前記酸化膜を除去することの後に行われ、前記酸化膜が除去されたＦｅＮｉ不規則合金を窒化処理することで中間生成物となるＦｅＮｉＮを合成することである請求項６に記載のＦｅＮｉ規則合金の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｌ１0型の規則構造を有するＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金、および、このようなＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を用いて構成したＦｅＮｉ規則合金磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｌ１0型（エルワンゼロ型）のＦｅＮｉ（鉄−ニッケル）規則合金は、レアアースや貴金属を全く使用しない磁石材料および磁気記録材料として期待されている。ここで、Ｌ１0型規則構造とは、面心立方格子を基本としてＦｅとＮｉとが（００１）方向に層状に配列した結晶構造である。このようなＬ１0型規則構造は、ＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ、ＡｕＣｕなどの合金にみられ、通常、不規則合金を規則−不規則転移温度Ｔλ以下で熱処理し、拡散を促すことで得られる。
【０００３】
しかし、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を得るための転移温度Ｔλは３２０℃と低温であり、この温度以下では拡散が極めて遅いため熱処理のみで合成することは困難である。そこで、従来より、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を合成するための様々な試みがなされている。
【０００４】
具体的に、従来では、非特許文献１に記載のような、分子線エピタキシー（略称：ＭＢＥ）を用いてＦｅとＮｉの単原子膜を交互に積層する手法や、その他、中性子を照射しながら磁場中で熱処理を行う手法等も提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｋｏｊｉｍａ  ｅｔ．ａｌ．、「Ｆｅ−Ｎｉ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ  ｏｆ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ  ｉｎ  ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌｙ  ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  Ｌ１０−ｏｒｄｅｒｅｄ  ＦｅＮｉ  ｆｉｌｍｓ」、Ｊ．Ｐｈｙｓ．：Ｃｏｎｄｅｎｓ．Ｍａｔｔｅｒ、ｖｏｌ．２６、（２０１４）、０６４２０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記非特許文献１のような分子線エピタキシーを用いた方法や中性子照射を用いた方法といった従来の方法で得られるＬ１0のＦｅＮｉ規則合金の規則度は、最大で０．４程度と全体的には小さいものとなっている。また、ＦｅＮｉ規則合金の材料の全体において規則度が最大となるのではなく、局所的に規則度が高くなる部分があるだけである。さらに、得られたＦｅＮｉ規則合金の保磁力については、ＦｅＮｉ規則合金を磁石材料や磁気記録材料として用いることができる程度に大きなものではない。例えば、磁気記録材料としては、環境磁場によって保存データが書き換えられてしまわない程度の保磁力が要求される。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、磁石材料や磁気記録材料としても用いることができるＦｅＮｉ規則合金を提供することや、それを用いて構成されるＦｅＮｉ規則合金磁石を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載のＦｅＮｉ規則合金は、Ｌ１0型の規則構造を有し、材料の全体の平均的な規則度が０．４以上、かつ、保磁力が８７．５ｋＡ／ｍ以上とされている。
【０００９】
このように、規則度が０．４以上、かつ、保磁力が８７．５ｋＡ／ｍ以上のＦｅＮｉ規則合金とすることで、磁石材料や磁気記録材料としても用いることが可能なＦｅＮｉ規則合金とすることができる。例えば、このようなＦｅＮｉ規則合金を用いて、請求項３に示すようなＦｅＮｉ規則合金磁石とすることができる。
【００１０】
請求項５に記載のＦｅＮｉ規則合金の製造方法では、ＦｅＮｉ不規則合金（１００）を窒化する窒化処理を行うことと、窒化処理されたＦｅＮｉ不規則合金から窒素を除去する脱窒素処理を行うことにより、規則度が０．４以上、かつ、保磁力が８７．５ｋＡ／ｍ以上であるＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を得ることと、を含み、窒化処理を行うことでは、窒化処理の処理温度を３００℃以上５００℃以下とし、処理時間を１０時間以上とする。
【００１１】
このようなＦｅＮｉ規則合金の製造方法により、材料の全体の平均的な規則度が０．４以上、かつ、保磁力が８７．５ｋＡ／ｍ以上となるＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を、容易に合成することができる。
【００１２】
請求項６に記載のＦｅＮｉ規則合金の製造方法では、ＦｅとＮｉとがＬ１0型のＦｅＮｉ規則構造と同じ格子構造で整列した化合物を合成することと、化合物からＦｅとＮｉ以外の不要な元素を除去することでＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を生成することと、を含み、化合物を合成することでは、処理温度を２００℃以上５００℃以下とし、処理時間を１０時間以上として、ＦｅＮｉ不規則合金を窒化処理することで化合物として中間生成物となるＦｅＮｉＮを合成する。
【００１３】
このように、ＦｅとＮｉとがＬ１0型のＦｅＮｉ規則構造と同じ格子構造で整列した化合物を合成し、この化合物からＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を生成する。このような製造方法により、材料の全体の平均的な規則度が０．４以上、かつ、保磁力が８７．５ｋＡ／ｍ以上となるＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を、容易に合成することができる。
【００１４】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則構造の格子構造を示した模式図である。
【図２】規則度Ｓ＝０となるＦｅＮｉ不規則合金から規則度Ｓ＝１となるＦｅＮｉ超格子にかけて規則度Ｓ毎のＦｅＮｉ合金の格子構造の様子を示した模式図である。
【図３】保磁力Ｈｃの測定用サンプル成形の様子を示した斜視図である。
【図４】第１実施形態にかかる実施例および比較例の製造条件および評価結果を示す図表である。
【図５】第１実施形態にかかる実施例および比較例におけるＦｅＮｉ規則合金の製造に用いた製造装置の構成を模式的に示す図である。
【図６】規則度Ｓが１であるＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金のＸ線回折パターンのシミュレーション結果を示す図である。
【図７】ＦｅＮｉ不規則合金のＸ線回折パターンのシミュレーション結果を示す図である。
【図８】比較例Ｓ０、Ｓ２、Ｓ３におけるＦｅＮｉ規則合金のＸ線回折パターンの測定結果を示す図である。
【図９】比較例Ｓ１、Ｓ３におけるＦｅＮｉ規則合金のＸ線回折パターンの測定結果を示す図である。
【図１０】比較例Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５におけるＦｅＮｉ規則合金のＸ線回折パターンの測定結果を示す図である。
【図１１】実施例Ｓ２１におけるＦｅＮｉ規則合金のＸ線回折パターンの測定結果を示す図である。
【図１２】上記の実施例および比較例におけるＦｅＮｉ規則合金について、規則度Ｓと脱窒素処理の処理温度との関係を示すグラフである。
【図１３】図４に示す実施例および比較例について、規則度Ｓと保磁力Ｈｃとの関係をプロットした図である。
【図１４】ＦｅＮｉ不規則合金を窒化処理を行って中間生成物を生成してから脱窒素処理を行う場合の格子構造の様子を示した模式図である。
【図１５（ａ）】酸化膜の除去処理と窒化処理のプロファイルを示したタイムチャートである。
【図１５（ｂ）】脱窒素処理のプロファイルを示したタイムチャートである。
【図１６】規則度Ｓが１である場合におけるＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金の粉末のＸ線回折パターンを示す図である。
【図１７】規則度Ｓと回折強度比との関係を示したグラフである。
【図１８】第２実施形態の製造方法によって製造したＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金のＸ線回折パターンの測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１７】
（第１実施形態）
第１実施形態について説明する。本実施形態にかかるＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金、すなわちＦｅＮｉ超格子は、磁石材料および磁気記録材料等の磁性材料に適用されるものであり、規則度Ｓが０．４以上で、保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上と大きく、磁性特性に優れたものである。
【００１８】
ここでいう規則度Ｓとは、ＦｅＮｉ超格子における規則化の度合を示している。上記したように、Ｌ１0型規則構造は、面心立方格子を基本とした構造となっており、図１に示すような格子構造を有している。この図において、面心立方格子の［００１］面の積層構造における最も上面側の層をＩサイト、最も上面側の層と最も下面側の層との間に位置している中間層をＩＩサイトとする。この場合、Ｉサイトに金属Ａが存在する割合をｘ、金属Ｂが存在する割合を１−ｘとすると、Ｉサイトにおける金属Ａと金属Ｂが存在する割合はＡxＢ1-xと表される。同様に、ＩＩサイトに金属Ｂが存在する割合をｘ、金属Ａが存在する割合を１−ｘとすると、ＩＩサイトにおける金属Ａと金属Ｂが存在する割合はＡ1-xＢxと表される。なお、ｘは、０．５≦ｘ≦１を満たす。そして、この場合において、規則度Ｓは、Ｓ＝２ｘ−１で定義される。
【００１９】
このため、例えば、金属ＡをＮｉ、金属ＢをＦｅとし、Ｎｉを白色、Ｆｅを黒色で表すと、ＦｅＮｉ合金における規則度Ｓは、規則度Ｓ＝０となるＦｅＮｉ不規則合金から規則度Ｓ＝１となるＦｅＮｉ超格子にかけて図２のように表わされる。なお、すべて白色となっているものは、Ｎｉが１００％、Ｆｅが０％となっていることを示し、すべて黒色となっているものは、Ｎｉが０％、Ｆｅが１００％となっていることを示している。また、白色と黒色が半々のものはＮｉが５０％、Ｆｅが５０％となっていることを示している。
【００２０】
このように表される規則度Ｓについて、例えばＩサイトでは金属ＡとなるＮｉに偏り、ＩＩサイトでは金属ＢとなるＦｅに偏るようにし、本実施形態のように全体の平均的な規則度Ｓが０．４以上になると良好な磁気特性を得ることが可能となる。ただし、規則度Ｓについては、材料全体において平均的に値が高くなっている必要があり、局所的に値が高くなっていても良好な磁気特性を得ることはできない。例えば、Ｌ１0型規則構造が構成する面心立方格子の各格子のすべてで規則度Ｓが所定値以上になっている必要があり、一部の格子が局所的に規則度Ｓが高いことによって見かけ上の規則度Ｓが同じになっても、磁気特性は良好にならない。このため、局所的に高い値であったとしても、ここでいう全体の平均的な規則度Ｓが０．４以上には含まれない。
【００２１】
また、保磁力Ｈｃとは、得られたＦｅＮｉ規則合金に対して磁場を印加し、ＦｅＮｉ規則合金の磁化方向が磁場の影響で切り替わるときの磁場の強さとして求められる。具体的には、図３（ａ）に示すように、内径２ｍｍ、高さ７ｍｍの有底円筒状の容器部１ａと外径２ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱状の棒状部１ｂとを有するサンプルホルダー１を用意する
。そして、図３（ｂ）に示すように、容器部１ａ内にＦｅＮｉ規則合金の粒子を１０ｍｇ充填しつつ、図３（ｃ）に示すように、容器部１ａの開口部側から別のサンプルホルダー１の棒状部１ｂでＦｅＮｉ規則合金を押さえる。このようにして、容器部１ａ内において円柱形状に形状を固定したサンプル２を作成する。そして、そのＦｅＮｉ規則合金のサンプル２に対して、十分大きな磁場を印加しサンプル２の磁化がそれ以上大きくならないような飽和状態まで持っていく。その後先ほどとは逆方向の磁場を印加し、サンプル２の磁化がゼロになるタイミングを検出する。そのときの磁場の強さを保磁力Ｈｃとしている。例えば、Quantum Desighn社製の小型無冷媒型PPMS VersaLabを用い、磁場掃引速度１０[Ｏｅ]として磁場の強さを求めている。
【００２２】
なお、保磁力Ｈｃは、ＳＩ単位ではｋＡ／ｍで表されるが、ＯＧＳ単位ではＯｅ［エルステッド］で表され、１Ａ／ｍ＝４π×１０-3［Ｏｅ］であるため、８７．５ｋＡ／ｍ＝１１００［Ｏｅ］である。
【００２３】
磁石材料や磁気記録材料としても用いることができるＦｅＮｉ規則合金であるためには、それらの材料に要求される保磁力Ｈｃを有していることが求められる。この保磁力Ｈｃについて本発明者らが鋭意検討を行ったところ、磁石材料や磁気記録材料としても用いるためには、ＦｅＮｉ規則合金の保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上であることが必要であることが確認された。また、規則度Ｓと保磁力Ｈｃとは相関関係があり、ＦｅＮｉ規則合金の保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上となるためにはＦｅＮｉ規則合金の全体の平均的な規則度Ｓが０．４以上であることが必要になることが確認された。
【００２４】
このため、本実施形態では規則度Ｓが０．４以上、かつ、保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上のＦｅＮｉ規則合金としている。また、ＦｅＮｉ規則合金の保磁力Ｈｃは、ＦｅＮｉ規則合金の粒径や製造方法にも依存していることも判った。より高い保磁力Ｈｃを得るためには、後述するように、ＦｅＮｉ規則合金の粒径や製造方法をより適したものとすることが望ましい。
【００２５】
このようなＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金は、例えば、ＦｅＮｉ不規則合金を窒化する窒化処理を行った後、窒化処理されたＦｅＮｉ不規則合金から窒素を除去する脱窒素処理を行うことにより、得られる。なお、不規則合金とは、原子の配列が規則性を持たずにランダムなものである。
【００２６】
本実施形態にかかるＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金の製造方法について、図４に示される比較例Ｓ０〜Ｓ１７および実施例Ｓ１８〜Ｓ２４を参照して、具体的に説明する。
【００２７】
これら実施例および比較例は、熱プラズマ法、火炎噴霧法あるいは共沈法により作製されたＦｅＮｉ不規則合金の粉末試料を、図４に示される窒化処理条件、脱窒素処理条件で処理したものである。そして、これら処理後の合金について、Ｘ線回折測定を行い、Ｌ１0型規則構造が形成されているか否かを評価したものである。
【００２８】
ここで、図４中に示される実施例および比較例のＦｅＮｉ不規則合金の粉末試料について、組成比はＦｅ：Ｎｉの原子量比であり、粒径は体積平均粒径（単位：ｎｍ）にて示してある。また、窒化処理条件および脱窒素処理条件については、処理温度（単位：℃）と処理時間（単位：ｈ）を示している。
【００２９】
窒化処理および脱窒素処理は、例えば図５に示される製造装置を用いて行われる。この製造装置は、ヒータ１１により加熱される加熱炉としての管状炉１０と、管状炉１０内に試料を設置するためのグローブボックス２０と、を備える。
【００３０】
また、図５に示されるように、この製造装置は、パージガスとしてのＡｒ（アルゴン）、窒化処理用のＮＨ3（アンモニア）、および、脱窒素処理用のＨ2（水素）を、切り替えて管状炉１０へ導入するガス導入部３０を備えている。
【００３１】
このような製造装置を用いた本実施形態の製造方法は次の通りである。まず、管状炉１０中にＦｅＮｉ不規則合金の粉末試料１００を設置しておく。窒化処理では、ＮＨ3ガスを管状炉１０に導入して管状炉１０内をＮＨ3雰囲気とし、所定温度で所定時間、ＦｅＮｉ不規則合金を加熱して窒化する。
【００３２】
その後、脱窒素処理では、Ｈ2ガスを加熱炉に導入して管状炉１０内をＨ2雰囲気とし、所定温度で所定時間、窒化処理されたＦｅＮｉ不規則合金を加熱して窒素を除去する。こうして、材料全体の平均的な規則度Ｓが０．４以上で、かつ、保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上であるＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金が得られる。
【００３３】
なお、図４に示される実施例および比較例において、熱プラズマ法により作製されたＦｅＮｉ不規則合金の粉末試料は、日清エンジニアリング株式会社製の特注品であり、組成比Ｆｅ：Ｎｉ＝５０：５０、体積平均粒径：３０ｎｍ〜１４０ｎｍのものである。
【００３４】
また、火炎噴霧法により作製されたＦｅＮｉ不規則合金の粉末試料は、シグマアルドリッチジャパン合同会社製の型番６７７４２６−５Ｇであり、組成比Ｆｅ：Ｎｉ＝５５：４５、体積平均粒径：５０ｎｍのものである。
【００３５】
また、共沈法により作製されたＦｅＮｉ不規則合金の粉末試料は、ＦｅＮｉ酸化物を水素還元したものであり、組成比Ｆｅ：Ｎｉ＝４７：５３、体積平均粒径：２００ｎｍのものである。
【００３６】
図４に示されるように、比較例Ｓ０では、熱プラズマ法で作製された体積平均粒径：１０４ｎｍ、組成比Ｆｅ：Ｎｉ＝５０：５０のＦｅＮｉ不規則合金を、窒化処理も脱窒素処理も行わず、Ｘ線回折で評価した。
【００３７】
比較例Ｓ１では、比較例Ｓ０と同じＦｅＮｉ不規則合金を用い、３００℃、４時間で窒化処理を行い、脱窒素処理は行わず、Ｘ線回折で評価した。比較例Ｓ２では、比較例Ｓ０と同じＦｅＮｉ不規則合金を用い、窒化処理は行わず、３００℃、４時間で脱窒素処理を行い、Ｘ線回折で評価した。
【００３８】
比較例Ｓ３では、比較例Ｓ０と同じＦｅＮｉ不規則合金を用い、３００℃、４時間で窒化処理を行い、３００℃、４時間で脱窒素処理を行い、Ｘ線回折で評価した。比較例Ｓ４では、火炎噴霧法で作製されたＦｅＮｉ不規則合金を用い、比較例Ｓ３と同様に窒化処理、脱窒素処理を行い、Ｘ線回折で評価した。比較例Ｓ５では、共沈法で作製されたＦｅＮｉ不規則合金を用い、比較例Ｓ３と同様に窒化処理、脱窒素処理を行い、Ｘ線回折で評価した。
【００３９】
比較例Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９は、窒化処理の処理温度を３２５℃、３５０℃、４００℃、５００℃と変えたこと以外は、比較例Ｓ３と同様に行われたものである。また、比較例Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６は、脱窒素処理の処理温度を１５０℃、２００℃、２５０℃、３５０℃、４００℃、４５０℃、５００℃と変えたこと以外は、比較例Ｓ３と同様に行われたものである。比較例Ｓ１７、実施例Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２０、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４は、体積平均粒径：３０ｎｍ〜１４０ｎｍのものを用いて、窒化処理を温度３００℃、５０時間と長時間とし、脱窒素処理を３００℃、１時間とし、それ以外は比較例Ｓ３と同様としている。
【００４０】
Ｘ線回折によるＬ１0型規則構造の形成可否の評価は、図６に示される規則度Ｓが１である理想的なＦｅＮｉ規則合金のＸ線回折パターンとの比較により行える。Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金では、図６中に示されるように、基本回折Ｐ２のピークに加えて、矢印で示される位置に超格子回折Ｐ１と呼ばれるピークが現れる。
【００４１】
一方、図７に示されるように、ＦｅＮｉ不規則合金では、基本回折Ｐ２は現れるが、超格子回折Ｐ１は現れない。なお、これら図６、図７において、Ｘ線はＦｅのｋβ線（波長：１．７５６５３Å）を想定した。
【００４２】
このことから、上記した実施例および比較例においては、Ｘ線回折測定を行い、測定されたパターンにて超格子回折Ｐ１が現れれば、Ｌ１0型規則構造が形成されており、超格子回折Ｐ１が現れていなければ、Ｌ１0型規則構造が形成されていないと判断される。ここでは、超格子回折Ｐ１のなかでも、特にわかりやすい２８°と４０°のピークが明確に現れているかどうかにより、判断を行った。
【００４３】
これにより、図４では、Ｌ１0型規則構造が形成されているものは、「あり」とし、形成されていないものは、「なし」とした。図４に示されるように、「あり」は、比較例Ｓ３〜Ｓ９、Ｓ１１〜Ｓ１４、Ｓ１７、および、実施例Ｓ１８〜Ｓ２４であり、「なし」は、比較例Ｓ０〜Ｓ２、Ｓ１０、Ｓ１５、Ｓ１６であった。
【００４４】
また、上記した実施例および比較例のうち、Ｌ１0型規則構造が形成されているものについて、規則度Ｓの見積もりは、上記特許文献１に記載の方法に基づいて行った。この規則度Ｓの見積もりは、次の数式１に示されるＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金における規則度Ｓの見積もり式により見積もることができる。
【００４５】
【数１】
2018182081.tif 000003
【００４６】
ここで、数式１中、「Ｉsup」は超格子回折Ｐ１のピークの積分強度であり、「Ｉfund」は基本回折Ｐ２のピークの積分強度である。そして、「（Ｉsup／Ｉfund）obs」は、各実施例および比較例における測定されたＸ線回折パターンにおける超格子回折Ｐ１の積分強度と基本回折Ｐ２の積分強度との比である。また、「（Ｉsup／Ｉfund）cal」は、図７のＸ線回折パターンにおける超格子回折Ｐ１の積分強度と基本回折Ｐ２の積分強度との比である。そして、数式１に示されるように、これら両比の平方根が規則度Ｓとして求められる。
【００４７】
各実施例および比較例について、測定されたＸ線回折パターンの典型例の一部が、図８，図９、図１０、図１１に示されている。このＸ線回折パターンに基づいてＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金が得られているか否かについて説明すると共に、規則度Ｓや保磁力Ｈｃとの関係について説明する。
【００４８】
図８に示すように、窒化処理および脱窒素処理を共に行った比較例Ｓ３では、２８°と４０°の超格子回折Ｐ２のピークが明確に現れている。しかしながら、窒化処理および脱窒素処理を行っていない比較例Ｓ０や、窒化処理を行わずに脱窒素処理のみ行った比較例Ｓ２では、この超格子回折Ｐ２は現れなかった。なお、図８中、比較例Ｓ０の逆三角を記したピークは、酸化ＦｅＮｉであり、超格子回折Ｐ２ではない。これにより、窒化処理および脱窒素処理の両処理を行うことによって、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金が得られていることがわかる。
【００４９】
また、図４に示すように、規則度Ｓについては、比較例Ｓ０、Ｓ２はＦｅＮｉ規則合金になっていないことから０であり、保磁力Ｈｃについては、それぞれ１０．２ｋＡ／ｍと４．０ｋＡ／ｍと小さい値であった。一方、比較例Ｓ３は、規則度Ｓが０．５２と比較的大きな値となったが、保磁力Ｈｃについては、３３．３ｋＡ／ｍと大きな値を得ることができなかった。
【００５０】
図９に示すように、窒化処理および脱窒素処理を共に行った比較例Ｓ３では、２８°と４０°の超格子回折Ｐ２のピークが明確に現れているが、窒化処理のみを行って脱窒素処理を行っていない比較例Ｓ１では、この超格子回折Ｐ２は現れなかった。図９中、比較例Ｓ１において黒丸を記したピークが、超格子回折Ｐ２とは異なる位置に現れているが、これは窒化ＦｅＮｉであり、超格子回折Ｐ２ではない。比較例Ｓ１は、窒化処理を行ったが脱窒素処理は行わないものであり、ＦｅＮｉの窒化物である。なお、図４に示すように、比較例Ｓ１については、ＦｅＮｉ規則合金になっていないことから規則度が０であり、保磁力Ｈｃも４．０ｋＡ／ｍと小さい値であった。
【００５１】
図１０に示すように、比較例Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５は、ＦｅＮｉ不規則合金の粉末試料の作製法および体積平均粒径が異なるもの同士であるが、いずれにおいても、２８°と４０°の超格子回折Ｐ２のピークが明確に現れている。なお、体積平均粒径の差異は、電子顕微鏡観察により容易に確認できる。このように、作製法および粒径が異なる試料においても窒化処理および脱窒素処理を行うことで、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を製造できる。ただし、図４に示すように、比較例Ｓ４については、規則度Ｓが０．４１と比較的大きな値であるものの保磁力Ｈｃが２９．９ｋＡ／ｍと小さな値であった。また、比較例Ｓ５については、規則度Ｓが０．３７と小さな値で、保磁力Ｈｃも２７．６ｋＡ／ｍと小さな値であった。
【００５２】
図１１に示すように、実施例Ｓ２１は、ＦｅＮｉ不規則合金の粉末試料の作製法については比較例Ｓ３とほぼ同様としつつ、窒化処理の時間を５０時間とし、脱窒素処理を１時間としたものである。実施例Ｓ２１では、２８°と４０°の超格子回折Ｐ２のピークが明確に現れている。また、体積平均粒径についても１４０ｎｍと比較的大きなものとされている。一方、図４に示すように、実施例Ｓ２１の規則度Ｓについては、０．６４と大きな値となっており、保磁力Ｈｃについても、１５０．６ｋＡ／ｍと大きな値を得ることができた。
【００５３】
これらより、比較例Ｓ０〜Ｓ２のように、窒化処理および脱窒素処理の少なくとも一方でも行わなかった場合には、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を製造することができず、規則度Ｓも小さく、保磁力も小さな値となった。
【００５４】
一方、比較例Ｓ３〜Ｓ１７に示すように、窒化処理および脱窒素処理を行うことで、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を製造することができるが、窒化処理の時間が短い場合、ある程度の規則度Ｓを得ることができるようになるものの、保磁力Ｈｃについては十分な値を得ることができなかった。また、比較例Ｓ１０のように脱窒素処理の温度が低すぎたり、比較例Ｓ１５、Ｓ１６のように脱窒素処理の温度が高すぎる場合には、Ｌ１0型のＦｅＮ
ｉ規則合金を製造することができず、規則度Ｓが０で、保磁力Ｈｃも小さな値となった。
【００５５】
ここで、上記のＦｅＮｉ規則合金について、各種パラメータと規則度Ｓや保磁力Ｈｃとの関係について説明する。
【００５６】
まず、規則度Ｓや保磁力Ｈｃと脱窒素処理条件もしくは窒化処理条件との関係、保磁力Ｈｃと体積平均粒径との関係、および、規則度Ｓと保磁力Ｈｃとの関係について、より詳細に述べる。
【００５７】
図１２は、脱窒素処理の処理温度以外は、同一の試料および窒化処理を行った比較例Ｓ６、Ｓ１０〜Ｓ１６について、規則度Ｓと脱窒素処理の処理温度当該関係を表したものである。
【００５８】
まず、図１２に示される結果より、脱窒素処理の処理温度については、２５０℃以上４００℃以下が望ましいことが判る。図１２に示されるように、脱窒素処理の処理温度が２５０℃以上４００℃以下である比較例Ｓ１２、Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ１４では、規則度Ｓが０．４以上であることが達成されていた。これらの例では、規則度Ｓがより大きな０．５以上となっていた。また、図１２中には示していないが、脱窒素処理の処理温度が２５０℃以上４００℃以下である比較例Ｓ１７や実施例Ｓ１８〜Ｓ２４についても、規則度Ｓが０．４以上であった。しかし、当該処理温度が２５０℃未満である比較例Ｓ１０、Ｓ１１では、規則度Ｓは０．４未満であり、当該処理温度が４５０℃以上である比較例Ｓ１５、Ｓ１６では、処理温度が高すぎて超格子が分解していた。
【００５９】
また、図４に示される結果より、脱窒素処理の時間については、１時間以下の短い時間でも良いことが判る。図４中の比較例Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６〜Ｓ９、Ｓ１２〜Ｓ１４、Ｓ１７および実施例Ｓ１８〜Ｓ２４に示されるように、４時間実施した場合であっても１時間実施した場合であっても所望の規則度Ｓを得ることができていた。また、図４中の実施例Ｓ１８〜Ｓ２４に示されるように、脱窒素処理の時間が短くても、保磁力Ｈｃを８７．５ｋＡ／ｍ以上とすることができた反面、比較例Ｓ２〜Ｓ１７に示すように、脱窒素処理の時間にかかわらず保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上にならない場合もあった。これらのことから、規則度Ｓおよび保磁力Ｈｃの観点からは、脱窒素処理を行ってＦｅＮｉ規則合金を製造できていれば、脱窒素処理の時間については短くても良いということが確認された。
【００６０】
一方、図４に示される結果より、窒化処理の処理温度については、３００℃以上５００℃以下が望ましいことが判る。図４の比較例Ｓ３〜Ｓ９、Ｓ１１〜Ｓ１４に示したように、窒化処理の処理温度を３００℃以上５００℃以下の範囲内とした場合、いずれの場合についても、ＦｅＮｉ規則合金が得られていた。このため、この温度範囲内であれば、ＦｅＮｉ規則合金を得ることができると言える。
【００６１】
ただし、窒化処理の処理時間については、短いと十分ではないという結果が得られた。すなわち、図４の比較例Ｓ１２〜Ｓ１４のように、窒化処理の処理温度を３２５℃とした場合に、処理時間を４時間としても、規則度Ｓは０．４以上になるものの、保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ未満となった。これに対して、実施例Ｓ１８〜Ｓ２４のように、窒化処理の処理温度を３００℃とした場合に、処理時間を５０時間とすると、規則度Ｓが０．４以上で、保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上と大きく、磁性特性に優れたものとすることができた。このように、窒化処理の処理時間については保磁力Ｈｃを達成する上で重要な要素となっている。様々な実験を行った結果、処理時間を１０時間以上に設定すると、保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上となった。この時間は、窒化処理の温度によって多少変化し、処理温度が高いほど若干処理時間を短くできるが、窒化処理の適正温度範囲として
最も低い３００℃においては処理時間を１０時間以上にすることで、大きな保磁力Ｈｃを得ることができた。このため、３００℃より高い温度においては、処理時間を少なくとも
１０時間以上にしていれば、保磁力Ｈｃを８７．５ｋＡ／ｍ以上にすることができる。
【００６２】
なお、上記の図４に示した各例では、窒化処理の処理温度として、３００℃、３２５℃、３５０℃、４００℃、５００℃の例が挙げているが、勿論、窒化処理の処理温度は、これらの例に限定されるものではない。本実施形態の製造方法の場合には、窒化処理の温度を少なくとも３００℃以上５００℃以下の範囲としていれば良く、より広い温度範囲にもなり得る。
【００６３】
さらに、保磁力Ｈｃについては、体積平均粒径にも影響を受けることが確認された。具体的には、体積平均粒径が大きいほど保磁力Ｈｃが大きくなる。図４に示すように、比較例Ｓ１７および実施例Ｓ１８〜Ｓ２４に示すように、体積平均粒径が大きくなるに連れて保磁力Ｈｃが大きくなっている。比較例Ｓ１７のように体積平均粒径が３０ｎｍのときには、保磁力Ｈｃが５８．１ｋＡ／ｍと比較的大きな値になっていたものの、磁石材料や磁気記録材料としても用いることができる程の値ではなかった。しかしながら、実施例Ｓ１８〜Ｓ２４のように、それぞれ体積平均粒径が４５ｎｍ、６０ｎｍ、８０ｎｍ、１２０ｎｍ、１４０ｎｍ、１３０ｎ、１００ｎｍのときには、保磁力Ｈｃがいずれも８７．５ｋＡ／ｍ以上となっていた。
【００６４】
このように、体積平均粒径を４５ｎｍ以上とすることで、規則度Ｓを０．４以上にできるだけでなく、保磁力Ｈｃについても８７．５ｋＡ／ｍ以上の大きな値を得ることが可能となる。なお、体積平均粒径については、基本的には大きくなるほど保磁力Ｈｃが大きくなるが、単磁区サイズを超える大きさとなるとその後保磁力Ｈｃが低下していく。例えば、２５０ｎｍを超えると保磁力Ｈｃが低下するものも発生している。このため、体積平均粒径が大き過ぎないようにすることが望ましい。体積平均粒径が２５０ｎｍを超えていても勿論構わないが、例えば体積平均粒径を６０ｎｍ以上かつ２５０ｎｍ以下にすれば、より確実に所望の保磁力Ｈｃを実現することができる。
【００６５】
さらに、規則度Ｓと保磁力Ｈｃとについても、密接な関係がある。すなわち、規則度Ｓが大きくなるほど保磁力Ｈｃも大きくなる。そして、図１３に示したように、規則度Ｓが０．４以上になると保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍのものも製造可能になってくる。そして、規則度Ｓが０．６以上になると、より保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上のものを製造できるようになる。勿論、図１３に示されるように、規則度Ｓが大きいだけでは所望の保磁力Ｈｃが得られないこともあるが、基本的には規則度Ｓが大きいほど保磁力Ｈｃを大きな値にすることが可能となる。特に、規則度Ｓが０．７以上になると、保磁力Ｈｃを９５．５ｋＡ／ｍ（１２００［Ｏｅ］）以上にすることが可能となる。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態では、規則度Ｓが０．４以上、かつ、保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上のＦｅＮｉ規則合金としていることから、磁石材料や磁気記録材料としても用いることができる。特に、規則度Ｓが０．７以上、かつ、保磁力Ｈｃが９５．５ｋＡ／ｍのものとすることで、より保磁力Ｈｃが高く良好な磁石材料や磁気記録材料とすることが可能となる。例えば、このような高い規則度Ｓおよび保磁力Ｈｃを有するＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金の粒子を磁粉として、この磁粉を押し固めて磁石形状にすることでＦｅＮｉ規則合金磁石を得ることができる。
【００６７】
このように形成したＦｅＮｉ規則合金磁石は、例えば車両等に搭載されるモータ用の磁石として適用することができる。また、テープ状のフィルムに対してＦｅＮｉ規則合金の粒子を塗布すること等により、磁気記録媒体となる磁気テープを構成することもできる。本実施形態のようにして得たＦｅＮｉ規則合金については、高い保磁力Ｈｃを有していることから、磁気記録媒体の磁性体として用いたときに、環境磁場によって保存データが書き換えられることを抑制できる。
【００６８】
また、このようなＦｅＮｉ規則合金を得るには、ＦｅＮｉ不規則合金１００を窒化する窒化処理を行った後、窒化処理されたＦｅＮｉ不規則合金から窒素を除去する脱窒素処理を行えば良い。そして、窒化処理については、処理温度を３００℃以上５００℃以下、処理時間を１０時間以上とし、脱窒素処理については、処理温度を２５０℃以上４００℃以下とすれば良い。
【００６９】
また、Ｆｅの組成については５０原子％の近傍が、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を形成しやすい組成である。そして、本実施形態では、上記の実施例および比較例に示されるように、組成範囲Ｆｅ：５５〜４７原子％の合金において、規則度Ｓが０．４以上の高い規則化が実現されている。
【００７０】
また、ＦｅＮｉ不規則合金については、試料形状は特定しないが、窒化処理および脱窒素処理の短時間化のために、上述のように、粉末状試料であることが望ましい。特に、窒化処理に関しては時間を要することから、これらの処理を迅速に行うためには、ＦｅＮｉ不規則合金はナノ粒子試料であることが望ましい。そして、体積平均粒径を４５ｎｍ以上とすることで、より保磁力Ｈｃの高いＦｅＮｉ規則合金を得ることができる。
【００７１】
また、本実施形態では、上述のように、作製法の異なるＦｅＮｉ不規則合金の粉末について規則化を確認している。さらに言えば、この不規則合金の作製方法は、上記した熱プラズマ法、火炎噴霧法、共沈法の各方法に限定されるものではない。なお、図４中には示していないが、不規則合金の作成方法として、熱プラズマ法以外の火炎噴霧法や共沈法の各方法で作成した不規則合金を用いて、窒化処理条件や脱窒素条件を実施例Ｓ１８〜Ｓ２４の条件とした場合でも、これら各実施例と同様の結果が得られる。
【００７２】
また、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を形成するためには、窒化処理された窒化物における窒素濃度は、Ｆｅ、Ｎｉおよび窒素の総量に対する原子量比として２０原子％から３３原子％程度が望ましい。
【００７３】
また、窒化法、脱窒素法について限定するものではないが、本実施形態によれば、上記のように、アンモニアガスによる窒化、水素ガスによる脱窒素を行うことで不純物を混入させることなく、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を得ることができる。
【００７４】
なお、上記実施例および比較例に代表されるように、ＦｅＮｉ不規則合金に窒化処理を行った後、窒素を除去する脱窒素処理を行うことにより、規則度Ｓが０．４以上で保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上という高い値のＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金にできる。これは、上記した従来のような分子線エピタキシーによる積層方法や、中性子照射しながら熱処理する方法に比べて、装置的にも工程的にも簡易な方法である。よって、本実施形態によれば、所望の規則度Ｓおよび保磁力Ｈｃを有するＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を、容易に合成することができる。
【００７５】
（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して更に規則度Ｓを高くできるようにするものである。本実施形態においても、基本的な製造工程については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００７６】
本実施形態では、ＦｅＮｉ不規則合金からＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を形成する際に、中間生成物を生成することによって規則度Ｓを更に高くする。上記第１実施形態においても、窒化処理と脱窒素処理を行っているが、本実施形態では、窒化処理を終えたときに中間生成物としてＦｅＮｉＮが生成されるようにする。このとき、窒化処理によって的確に中間生成物が生成されるように、窒化処理に先立ち、ＦｅＮｉ不規則合金の表面に形成されている酸化膜の除去処理を行うようにしている。そして、中間生成物となるＦｅＮｉＮから脱窒素処理を行うことで、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を形成する。
【００７７】
具体的には、図１４に示すように、ＦｅＮｉ不規則合金を窒化処理を行い、図１に示したＩＩサイトに窒素を取り込むことでＩＩサイトにＮｉを多く含む中間生成物となるＦｅＮｉＮを形成する。そして、脱窒素処理を行い、ＩＩサイトから窒素を放出させることで、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を構成する。
【００７８】
まず、ＦｅＮｉ不規則合金を用意する。そして、ＦｅＮｉ不規則合金の表面に酸化膜が形成されていることから、窒化処理に先立ち、ＦｅＮｉ不規則合金の表面の酸化膜を除去する除去処理を行う。その後、除去処理に連続して窒化処理を行う。
【００７９】
除去処理としては、酸化膜のエッチング雰囲気において、例えば３００℃〜４５０℃の間での熱処理を行う。これにより、ＦｅＮｉ不規則合金の表面の酸化膜が除去され、窒化され易い表面状態となる。窒化処理としては、Ｎを含む雰囲気において、例えば２００℃〜４００℃の間での熱処理を行う。これにより、酸化膜除去によって窒化され易くなったＦｅＮｉ不規則合金を的確に窒化することが可能となり、中間生成物となるＦｅＮｉＮが形成される。なお、ここでの窒化処理については、酸化膜を除去してから行っているため、より窒化反応し易くなっており、第１実施形態の場合よりも低温度であっても良くなる。このため、窒化処理の温度を２００℃〜４００℃としているが、この温度を超えても良く、第１実施形態のように５００℃以下としていれば良い。
【００８０】
次に、中間生成物となるＦｅＮｉＮに対して脱窒素処理を行う。脱窒素処理としては、脱窒素雰囲気において、例えば２００〜４００℃の間での熱処理を行う。これにより、中間生成物から窒素が脱離し、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を形成することができる。このように、中間生成物となるＦｅＮｉＮを形成してから、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を形成することで、より高い規則度Ｓを得ることが可能となる。
【００８１】
実際に、上記した除去処理、窒化処理および脱窒素処理を行い、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を形成したときの具体例について説明する。
【００８２】
まず、除去処理および窒化処理について、図１５（ａ）に示すプロファイルに従った処理を行った。
【００８３】
具体的には、上記した管状炉１０もしくはマッフル炉などの加熱炉を用意し、加熱炉内に平均粒径３０ｎｍのＦｅＮｉ不規則合金のナノ粒子試料を配置した。そして、加熱炉を室温から酸化膜の除去のための除去処理時の温度、ここでは４００℃まで昇温させた。このとき、加熱炉内に存在する酸素によってナノ粒子試料が酸化することを抑制するために、不活性ガスを導入しており、ここではＮ2（窒素）を導入しながら昇温工程を行った。
【００８４】
なお、不活性ガスとして、この後の窒化処理において利用することも可能なＮ2を用いたが、Ｎ2以外の不活性ガス、例えばＡｒ（アルゴン）やＨｅ（ヘリウム）等を用いるようにしても良い。
【００８５】
そして、除去処理時の温度まで加熱炉を昇温させたら、Ｎ2の導入を停止して酸化膜のエッチングガスを導入することでエッチング雰囲気を生成し、所定時間加熱炉の温度を酸化膜の除去に必要な温度に維持した。本実験においては、エッチングガスとしてＨ2（水素）を用いており、１Ｌ／ｍｉｎのレートでＨ2を加熱炉内に導入し、加熱炉を１時間４００℃に維持した。これにより、ナノ粒子試料の表面の酸化膜を除去した。
【００８６】
酸化膜の除去に必要な時間については任意であるが、例えば１０分以上の時間行うことで、酸化膜をある程度除去できることを確認している。また、酸化膜の除去の温度については、少なくとも３００℃〜４５０℃の間であれば良い。
【００８７】
酸化膜の除去の温度の下限値については、少なくとも３００℃以上であれば酸化膜を除去できることを確認していることから３００℃としている。ただし、３００℃未満であってもあっても、時間を掛ければ酸化膜の除去が行えると考えられる。また、酸化膜の除去の温度の上限値については、この後のＦｅＮｉ不規則合金の窒化が容易に行えるようにするために規定している。すなわち、酸化膜の除去の温度を４５０℃より高くすると、酸化膜が除去されたＦｅＮｉ不規則合金の表面が焼結し、窒化し難くなる。したがって、ＦｅＮｉ不規則合金の表面が焼結されることを抑制するために４５０℃以下としている。また、加熱炉内へのエッチングガスの導入レートについも任意であり、例えばＨ2の場合、少なくとも０．３〜５Ｌ／ｍｉｎの範囲であれば酸化膜を除去できた。
【００８８】
このようにして、酸化膜の除去処理を終えた後、同じ加熱炉内において窒化処理を継続して行った。具体的には、加熱炉への導入ガスをエッチングガスから窒化ガスに切り替え、加熱炉内をＮが含まれる雰囲気とし、窒化に必要な温度を維持した。本実験においては、窒化ガスとしてＮＨ3（アンモニア）を用いており、５Ｌ／ｍｉｎのレートで加熱炉内に導入し、加熱炉を５０時間３００℃に維持した。これにより、ナノ粒子試料が窒化され、中間生成物となるＦｅＮｉＮが形成された。
【００８９】
窒化処理に必要な時間については任意であるが、例えば１０時間行うことで、中間生成物となるＦｅＮｉＮが合成できることを確認している。また、窒化処理の温度については、少なくとも２００℃〜４００℃の間であれば良い。Ｎが含まれる雰囲気を生成するための加熱炉内への窒化ガスの導入レートについも任意であり、例えばＮＨ3の場合、少なくとも０．１〜１０Ｌ／ｍｉｎの範囲であればナノ粒子試料を窒化できた。
【００９０】
このように、酸化膜の除去処理の後に引き続いて窒化処理を行った。このようにすることで、酸化膜を除去したＦｅＮｉ不規則合金の表面に再び酸化膜が形成されることを抑制できると共に、再び昇温工程を行わなくて済み、熱処理の簡素化および時間短縮化を図ることが可能となる。
【００９１】
続いて、脱窒素処理を行った。脱窒素処理については、図１５（ｂ）に示すプロファイルに従った処理を行った。ここでは窒化処理後に時間を置いて脱窒素処理を行っているが、これらを連続して行うことも可能である。
【００９２】
まず、上記した管状炉１０もしくはマッフル炉などの加熱炉を用意し、加熱炉内に図１５（ａ）のプロファイルに従って生成した中間生成物となるＦｅＮｉＮを配置した。そして、加熱炉を室温から脱窒素処理時の温度、ここでは３００℃まで昇温させた。このときも、加熱炉内に存在する酸素によって中間生成物であるＦｅＮｉＮが酸化することを抑制するために、不活性ガスを導入しており、ここではＮ2を導入しながら昇温工程を行った。
【００９３】
そして、脱窒素処理時の温度まで加熱炉を昇温させたら、Ｎ2の導入を停止して脱窒素処理を行うことができる雰囲気を生成し、所定時間加熱炉の温度を脱窒素に必要な温度に維持した。本実験においては、Ｈ2（水素）を用いて脱窒素を行うことができる雰囲気を生成しており、１Ｌ／ｍｉｎのレートでＨ2を加熱炉内に導入し、加熱炉を４時間３００℃に維持した。これにより、中間生成物であるＦｅＮｉＮから脱窒素を行った。
【００９４】
脱窒素処理に必要な時間については任意であるが、例えば１時間以上行うことで、脱窒素処理によってＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を生成できることを確認している。また、脱窒素処理の温度については、少なくとも２００℃〜４００℃の間であれば良いことを確認している。また、脱窒素処理が行える雰囲気を生成するための加熱炉内へのガスの導入レートについも任意であり、例えばＨ2の場合、少なくとも０．１〜５Ｌ／ｍｉｎの範囲であれば脱窒素処理が行えた。
【００９５】
以上のような脱窒素処理を行うことで、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を生成することができた。このように形成したＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金について、材料全体の平均的な規則度Ｓを求めた。具体的には、粉末Ｘ線回折パターンにより、規則度Ｓを求めた。
【００９６】
例えば、規則度Ｓが１である場合におけるＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金の粉末のＸ線回折パターンは、図１６のように表される。規則度Ｓは、Ｘ線回折パターンのうち、超格子反射である（００１）面からの回折ピーク、つまり超格子回折のピークの積分強度と、（１１１）面からの回折ピーク、つまり基本回折のピークの積分強度との比である回折強度比に対して図１７に示す関係を有している。このため、本実施形態のようにして生成したＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金についても、Ｘ線回折パターンを求め、その結果から規則度Ｓを得ることができる。
【００９７】
具体的に、本実施形態のように、ＦｅＮｉ不規則合金から酸化膜の除去処理を行ってから窒化処理を行って中間生成物であるＦｅＮｉＮを生成し、さらに脱窒素処理を行ってＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を生成したときのＸ線回折パターンを求めた。図１８は、その結果を示している。
【００９８】
図１８に示されるように、（００１）面において超格子回折のピークが生じていることから、ＦｅＮｉ超格子ができていることが判る。この結果に基づいて、回折強度比をを算出したところ、回折強度比が０．８であった。この回折強度比＝０．８のときの規則度Ｓを図１７から求めると、規則度Ｓが０．７１という高い値になった。
【００９９】
このように、本実施形態の製造方法によって生成したＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金について、高い規則度Ｓを得ることができた。さらに、このＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金について、磁気特性評価も行ったところ、異方性磁界として１１２０ｋＡ／ｍという比較的高い値を得ることができた。
【０１００】
以上説明したように、本実施形態では、ＦｅＮｉ不規則合金に対して窒化処理を行って中間生成物であるＦｅＮｉＮを生成し、さらに脱窒素処理を行ってＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を生成している。このような製造方法により、全体の平均的な規則度Ｓが０．７以上という高い値となるＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を容易に生成することが可能となる。そして、このように高い規則度Ｓとすることで、ＦｅＮｉ規則合金の保磁力Ｈｃについても、高い値にすることが可能となる。したがって、より保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上のＦｅＮｉ規則合金を得やすくすることが可能となる。
【０１０１】
特に、ＦｅＮｉ不規則合金の表面に形成されている酸化膜を除去するための除去処理を行ってから窒化処理を行うようにすることで、より的確に中間生成物を生成することが可能となる。したがって、除去処理を行うことで、より高い規則度Ｓを有するＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を得ることが可能となる。
【０１０２】
なお、本実施形態では、酸化膜の除去を行うこと、窒化処理によって中間生成物を得ること、窒化処理の処理温度をより低温にできることについて、第１実施形態と異なることを示した。これ以外の事項、例えば脱窒素処理の時間や、体積平均粒径等については、第１実施形態と同様のことが言える。
【０１０３】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【０１０４】
例えば、第１実施形態では窒化処理および脱窒素処理の条件の一例について説明した。しかしながら、ここで説明したのは各条件の一例を示したに過ぎない。すなわち、窒化処理および脱窒素処理によって、規則度Ｓが０．４以上、かつ、保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上のＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を得ることができるならば、これら処理の処理温度、処理時間について、上記の例に限定するものではない。同様に、第２実施形態では、酸化膜の除去処理、窒化処理および脱窒素処理の条件の一例について説明したが、これらについても各条件の一例を示したに過ぎない。すなわち、規則度Ｓが０．４以上、かつ、保磁力Ｈｃが８７．５ｋＡ／ｍ以上のＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を得ることができるならば、これら処理の処理温度、処理時間について、上記の例に限定するものではない。
【０１０５】
また、上記第１、第２実施形態では、窒化処理および脱窒素処理を行うことによって、Ｌ１0型のＦｅＮｉ規則合金を得ているが、窒化処理および脱窒素処理以外の手法によってＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を得るようにしても良い。すなわち、ＦｅとＮｉとがＬ１0型のＦｅＮｉ規則構造と同じ格子構造で整列した化合物を合成する処理を行ったのち、この化合物からＦｅとＮｉ以外の不要な元素を除去する処理とを行うことでＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金を得るようにしても良い。
【０１０６】
また、上記実施形態にかかるＬ１0型のＦｅＮｉ規則合金は、磁石材料および磁気記録材料等の磁性材料に適用されるが、このＦｅＮｉ規則合金の適用範囲は、磁性材料に限定されるものではない。
【０１０７】
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記実施形態の記載内容については、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記実施形態は、上記実施例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１０８】
１００  ＦｅＮｉ不規則合金の粉末試料
【図１】
2018182081.tif 000004
【図２】
2018182081.tif 000005
【図３】
2018182081.tif 000006
【図４】
2018182081.tif 000007
【図５】
2018182081.tif 000008
【図６】
2018182081.tif 000009
【図７】
2018182081.tif 000010
【図８】
2018182081.tif 000011
【図９】
2018182081.tif 000012
【図１０】
2018182081.tif 000013
【図１１】
2018182081.tif 000014
【図１２】
2018182081.tif 000015
【図１３】
2018182081.tif 000016
【図１４】
2018182081.tif 000017
【図１５（ａ）】
2018182081.tif 000018
【図１５（ｂ）】
2018182081.tif 000019
【図１６】
2018182081.tif 000020
【図１７】
2018182081.tif 000021
【図１８】
2018182081.tif 000022