[发明专利]铁磁性化合物磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及作为4f过渡元素-3d过渡元素合金的永久磁铁的高磁特性结构及组成。

背景技术

作为高性能永久磁铁材料的指标，可以举出居里温度、磁化、磁各向异性的3要素。使这些3要素飞跃地提高的方法之一，已知有往母相结晶中置入原子的方法。例如，如专利文献1所述的那样，通过往Sm₂Fe₁₇中填入非磁性元素N，提高母相磁特性。另外，如非专利文献1所述的那样，当非磁性元素为F元素时，通过计算可以预测采用R₂Fe₁₇(R为4f过渡元素)可以最大地提高磁特性。实际上，如非专利文献2所述的那样，通过侵入F元素，已知居里温度上升。

现有技术文献

[专利文献1]特开2008-78610号公报

[非专利文献1]P.Uebele，K.Hummler，and M.Fahnle，

“Full-potential linear-muffin-tin orbital calculations of themagnetic properties of rare-earth-transition-metalintermetallics.III.Gd2Fe17Z3(z＝C，N，O，F)”，Phys.Rev.B 53(6)3296(1996).

[非专利文献2]J.D.Ardisson，A.I.C.Persiano，L.O.Ladeiraand F.A.Batista，“Magnetic improvement of R2Fe17 compounds dueto the addition of fluorine”，J.Mat.Sci.Lett.16(1997)1658.

发明内容

发明所要解决的课题

作为永久磁铁材料的母相，夸耀是现有的最高性能的Nd₂Fe₁₄B，作为稀少资源的稀土类元素的用量(Nd元素相对Fe元素的原子比为14.3％)仍然高。在稀土类元素的用量比其少的组成中，使磁特性提高是重要的。专利文献1中记载的Sm₂Fe₁₇N₃，可以说磁特性比母相得到改善，但磁矩、磁各向异性仍然小。非专利文献1中记载的Gd₂Fe₁₇F₃，从计算中可作预测磁矩增加、磁各向异性能量增加，但对结晶结构的稳定性未作讨论，作为实际体系是否稳定地存在尚不清楚。另外，对居里温度也未涉及。非专利文献2中记载的R₂Fe₁₇F_x，由于未进行F元素的元素分析，对F元素的效果有无并不清楚，另外，还存在居里温度上升即使最大也只有约40℃，存在居里温度上升低的问题。

用于解决课题的手段

R-Fe(R为4f过渡元素或Y)的2元素体系或R-Fe-T(T为除Fe外的3d过渡元素，或Mo、Nb、W)的3元素体系中，4f过渡元素相对3d过渡元素的原子比为15％以下的4f过渡元素-3d过渡元素的合金中，F元素配置在上述合金的结晶晶格的间隙位置。

发明效果

通过使用本发明，提供铁磁性(ferromagnetism，也称强磁性)氟化合物的磁性材料，其特征在于，主相的磁性得到飞跃地改善，居里温度上升，磁化增加，而且磁各向异性得到了改善。

附图说明

图1为Sm₂Fe₁₇F_x中居里温度上升率的(a)a轴扩大率依赖性及(b)晶胞体积扩大率依赖性。

图2为Nd₂Fe₁₇F_x中居里温度上升率的(a)a轴扩大率依赖性及(b)晶胞体积扩大率依赖性。

图3为Sm₂Fe₁₇F_x中的17℃的每单位质量的饱和磁化的(a)a轴扩大率依赖性及(b)晶胞体积扩大率依赖性。

图4为在0.5T磁场中各氟化热处理试样的磁化的温度依赖性。

图5为Sm₂Fe₁₇与通过300℃1小时氟化加热处理的Sm₂Fe₁₇的25℃时的磁化的磁场依赖性。其中也表示初期磁化曲线。