R-Feの2元系ここで、Rは、4f遷移元素またはYであるからなり、Th2Zn17型結晶構造を有し、その結晶構造の侵入位置にF元素が配置され、化学式R2Fe17Fx0<x≦3で表記されることを特徴とする希土類磁石。請求項1記載の希土類磁石において、EXAFS測定室温により得られたデータを逆フーリエ変換により求めて得られる動径分布関数において、前記R-Fe結合の結合距離に対応するピークと、該ピーク以外にR-Fに対応するピークとを有することを特徴とする希土類磁石。請求項1または2に記載の希土類磁石において、RがSmであり、EXAFS測定室温で求められるSm-Fe結合距離が0.295~0.325nmの範囲内であり、Sm-F距離が0.213~0.236nmの範囲内にあることを特徴とする希土類磁石。請求項1記載の希土類磁石において、前記R-Fe母相に対して、フッ化アンモニウムガス下での高温処理、あるいはフッ化物による溶液処理等を施すことにより、結晶構造の侵入位置にF元素を配置させたことを特徴とする希土類磁石。R-Fe-Zの3元系ここで、Rは、4f遷移元素またはY;Zは、Feを除く3d遷移金属またはMo、Nb、Wであるからなり、Th2Zn17型結晶構造を有し、その結晶構造の侵入位置にF元素が配置され、化学式R2Fe17-yZyFx0<x≦30<y<17で表記されることを特徴とする希土類磁石。請求項5記載の希土類磁石において、EXAFS測定室温により得られたデータを逆フーリエ変換により求めて得られる動径分布関数において、前記R-Fe結合の結合距離に対応するピークと、該ピーク以外にR-Fに対応するピークとを有することを特徴とする希土類磁石。請求項5に記載の希土類磁石において、RがSmであり、EXAFS測定室温で求められるSm-Fe結合距離が0.295~0.325nmの範囲内であり、Sm-F距離が0.213~0.236nmの範囲内にあることを特徴とする希土類磁石。既存の永久磁石材料の母相としてはNd2Fe14Bが最高性能を持つものとして知られているが、希少資源である希土類元素Ndの使用量が依然として多い。よって、これよりも希土類元素が少ない組成で、磁気特性の高い材料の開発が課題となる。母材としてNd2Fe14を用いるとFeに対する希土類Ndの組成比は原子数比で12.5であるが、Sm2Fe17を母材に用いると、Feに対する希土類Smの組成比を10.5にまで減ずることができる。質量比で考えた場合組成式Nd2Fe14中のNdが27に対し、組成式Sm2Fe17中のSmでは24となる。非特許文献2ではGd2Fe17F3について計算から磁気モーメント、磁気異方性エネルギーの増加を予想しているが、キュリー点については議論していない。更に、結晶構造の安定性も議論されておらず実際に安定物質として存在できるかは不明である。非特許文献3ではR2Fe17Fxを測定しているが、F元素の元素分析等は行われておらず、F元素の効果であるか否かは不明であり、キュリー点の上昇が最大でも約40°と低いことが課題である。そこで、本発明の目的は、希少元素の使用量を増加させることなく、希土類磁石の磁気特性を高めることである。4f遷移金属-3d遷移金属-非磁性元素の組み合わせからなる磁性材料では、これまで非磁性元素として、ホウ素B、窒素N、炭素C等が使われることが多かったが、本発明では非磁性元素として、フッ素Fを用いることを特徴とする新規強磁性材料を用いる。上記の強磁性材料は、図1に示すような、Th2Zn17型結晶構造を有し、R‐Feの2元系またはR-Fe-Zの3元系の結晶構造内にF元素を侵入させる。EXAFSX-rayAbsorptionFineStructureの解析結果から、F元素の侵入位置は、図1に示した9e位置であり、その位置に全てのFが入った場合の組成式はR2Fe17Z3になる。本発明の構造の磁性材料を用いることにより、主相の磁性が飛躍的に改善され、磁化の増加、更に磁気異方性が改質することを特徴とする、強磁性フッ素化合物磁性材料を提供することができる。物質の磁気的性質は結晶構造、結晶内の原子位置によって決まる。本発明においては、基本結晶構造は母材のSm2Fe17によって決まり、それは図1に示すようなTh2Zn17型であり、SmとFeからなる層とFeだけからなる層が交互に積み重なった構造をしている。この基本結晶格子内にF原子が侵入している。よって、このF原子の侵入位置が決めることが重要となる。結晶構造内に侵入した原子位置を決める方法としては、単結晶X線回折が優れた方法であるが、侵入型希土類磁石においては大きな単結晶を作ることが難しく、単結晶X線回折法の適応が難しい。それに対し、X線吸収微細構造法X-rayAbsorptionFineStructure;XAFS法は大きな結晶が必要なく、粉末しか得られないような材料にでも適応出来る利点がある。特に、元素固有の吸収端エネルギーから数100~1000eVにわたって現れるEXAFSExtendedX-rayAbsorptionFineStructureと呼ばれる構造を解析することで目的元素近傍の原子間距離を与えることが出来る。<測定>XAFSの測定は、広いエネルギー領域に渡って明るいX線を試料に照射する必要があり、殆どの場合放射光施設と呼ばれる大型の加速器を光源とする測定を必要とし、日本国内では大型放射光施設SPring8等がこれに相当する。図4に、上記SPring8を光源に用いてSm2Fe17F3を測定したXAFS測定結果を示す。比較のために、母材となるF導入の無いSm2Fe17の測定結果も同時に図4に示す。<解析>EXAFSの解析は、図4に示した生スペクトルからバックグラウンドを取り除き、現れる周期振動構造をフーリエ変換することで行われる。更に子細な解析には、モデルを用いて計算した結果とフィッティングすることを行う。図5に、図4に示す生スペクトルを基にしてフーリエ変換の結果得られた動径分布関数を示す。比較のために、母材となるFの侵入の無いSm2Fe17の測定結果も示す。フーリエ変換の結果の横軸が目的元素原子からの距離であり、ピーク位置に目的原子近傍の原子が存在すると考えられる。<結果>母材となるSm2Fe17の動径分布関数には、3Å付近に大きなピークが一本観測されている。これが、Smに一番近接したFeに由来すると考えられる。よって、このピークについては、非特許文献4、非特許文献6等で、図1に示した、結晶構造の9d位置のFeと6c位置のSm間距離に由来すると一般に了解されている。なお、上記の侵入位置を示す記号9dは、結晶学上で用いられるWyckoff記号と称するものであり、数字は単位格子内にある等価点の数を意味し、アルファベットはその位置における対称性の順序を示すものとする。また、6cや後述する9dなどの記号も同様な扱いをするものとする。F侵入試料では3Å付近に加えて、2Å付近にもピークが現れている。3Å付近のピークはSm-Fe間距離に相当し、F侵入試料にのみ現れた2ÅのピークがSm-Fの結合距離に相当すると考えられる。EXAFSの生データのフーリエ変換では各元素の後方散乱振幅係数の違いから、結合距離は若干短めに現れることが知られており、正確な結合距離を求めるにはモデルとの逆フーリエ変換を用いたフィッティング解析が不可欠となる。フィッティング解析を行うことで正確な結合距離だけでなく、配位数、配位子の種類等も求めることが出来る。モデルを構築し、フィッティングした結果から正確に求めた結合距離は母材のSm2Fe17におけるSm-Fe距離が3.02Åであり、これは過去に非特許文献4非特許文献5で報告された値3.10~3.07Åとよく一致する。同じくフィッティングによって求めたF侵入材料のSm‐Fe距離は3.11Åであり約3ほど広がっている。F侵入試料のSm-F距離はフィッティングの結果から2.245Åであると求められ、同時に配位数が約3であることも分った。なお、本測定における測定精度は±5程度であるので、Sm-F距離が0.213~0.236nmの範囲とみなせる。従って、比較例として下記の表1に列挙した非特許文献1-3で示されたSm-R距離に対して、有意差が十分に認められる。以上の結合距離の一覧を表1に示す。以上の結果、また非特許文献6に示されたSm2Fe17N3-xの解析結果からの類推から、Fの侵入位置は図1の9e位置に近いと類推される。つまり、FはSmを含む層にのみ含まれ、F侵入後の結晶格子はSmとFeとFを含む層とFeのみを含む層が交互に積み上がった構造をしている。Fの侵入の無いSm2Fe17の場合、6c位置のSmと9d位置のFeは図2のように6cを中心に、六角形を形成している。EXAFSの結果から得られたSm-Fe距離、Sm-F距離と配位数3を満足するような位置関係としては、図3に示すように9eと呼ばれる位置をFが占める構造が考えられる。<磁化曲線磁気異方性と磁力の改善>図6に25°Cにおける母相のSm2Fe17とフッ素侵入Sm2Fe17F3の磁化曲線の比較を示す.母相Sm2Fe17では磁化曲線に履歴は生じておらず、磁化容易軸がab面内であることを反映している。一方、フッ素侵入Sm2Fe17F3では磁化曲線に履歴が生じており、磁化容易軸がc軸方向であることが示唆されている.試料の粒径が最適化されておらず、観測された保持力は僅かであるが粒径を最適化することで顕著に保持力が増大すると考えられる。このように、Sm2Fe17格子にFが侵入することにより、面内異方性から1軸異方性へと磁気異方性が変化し、永久磁石材料としての可能性を示すことが確認出来た。なお、上述の実施の形態の説明においては、4f遷移金属としてSmを代表金属として選定したが、他の4f遷移金属についても上記母相の構成要素として適用が可能であり、また希土類であるYイットリウムも適用できる。また、上記実施の形態においては、R-Feの2元系を主としたが、R-Fe-Zの3元系にも適用が可能である。ここで、Rは4f遷移金属またはYイットリウムであり、Zは、3d遷移金属Feを除くまたはMo、Nb、Wとする。従って、本実施の形態で示す磁性材料は、図1に示すような、Th2Zn17型結晶構造を有し、R‐Feの2元系またはR-Fe-Zの3元系の結晶構造内にF元素が侵入した構造になっている。そのF元素の侵入位置は、EXAFSX-rayAbsorptionFineStructureの解析結果から、図1に示した9e位置であり、その位置に全てのFが入った場合の組成式の一般式はR2Fe17Z3になる。従って、R2Fe17Zxと置くと、Fが侵入していない場合はX=0となるので、0<X≦3の範囲とすることができる。<フッ素の導入方法1>母材のSm2Fe17にフッ素を導入する方法としては、フッ化アンモニウムNH4F、酸性フッ化アンモニウムNH4HF、ケイフッ化アンモニウムNH4F2SiF6、ホウフッ化アンモニウム等の熱分解昇華が利用出来る。いずれの場合も大気を排気後、上述した物質の熱分解昇華によって生じるガス中でSm2Fe17を150~400°Cにて処理することでフッ化物強磁性体を得る。<フッ素の導入方法2>他のフッ素導入方法としては、三フッ化窒素NF3、三フッ化ホウ素BF3、フッ化水素HF等のガスフローも使用できる。具体的には、例えばフッ化カルシウムCaF2に濃硫酸を滴下することで発生するHFガス中でSm2Fe17を150~400°Cにて処理することでフッ化物強磁性体を得ることができる。