JP2017152609A - Magnetic material - Google Patents

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紀次 佐久間
Noritsugu Sakuma
紀次 佐久間
加藤 晃
Akira Kato
晃 加藤
正雄 矢野
Masao Yano
正雄 矢野
正朗 伊東
Masao Ito
正朗 伊東
寺西 利治
Toshiji Teranishi
利治 寺西
良太 佐藤
Ryota Sato
良太 佐藤
タン トゥイ チュイン
Thang Thuy Trinh
タン トゥイ チュイン
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem in which, in a conventional magnetic material having Fe-Pd as a core and Fe as a shell, when a reverse magnetic field is applied to the magnetic material, the Fe of the shell is magnetically reversed, thereby disabling to obtain a high coercive force of the whole magnetic material and to supply magnetic material with high coercivity.SOLUTION: The magnetic material includes: a core containing Fe-Pd; a shell containing Fe; and a coating present on the outer periphery of the shell and containing SiO. A ratio c/a of crystal lattice constants a and c of the Fe-Pd is 0.957 to 0.961.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、硬磁性体相としてFe−Pdを含有する磁性体に関する。本発明は、特に、Fe−Pdを含有するコアと、Feを含有するシェルとを備える磁性体に関する。   The present invention relates to a magnetic material containing Fe—Pd as a hard magnetic material phase. The present invention particularly relates to a magnetic body including a core containing Fe—Pd and a shell containing Fe.

硬磁性体相としてFe−Pdを含有する磁性体は、磁気異方性及び/又は保磁力を向上させるため、種々の改良が行われている。   In order to improve the magnetic anisotropy and / or the coercive force, the magnetic material containing Fe—Pd as the hard magnetic material phase has been variously improved.

例えば、特許文献1には、Fe−PdにSiOを被膜した磁性体が開示されている。SiOを被膜することによって、Fe−Pdの粒子が相互に融着されていないため、特許文献1に開示された磁性体は、高い磁気異方性を有する。 For example, Patent Document 1 discloses a magnetic body in which Fe—Pd is coated with SiO 2 . Since the Fe—Pd particles are not fused to each other by coating SiO 2 , the magnetic material disclosed in Patent Document 1 has high magnetic anisotropy.

また、特許文献2には、Fe−Pdをコアとし、Feをシェルとする磁性体が開示されている。Fe−Pdは硬磁性体相であり、Feは軟磁性体相である。Fe−PdとFeを、コア/シェル構造にすることにより、硬磁性体相と軟磁性体相との間で交換結合が働くため、磁性体の残留磁化及び飽和磁化を向上させることができる。   Patent Document 2 discloses a magnetic body having Fe—Pd as a core and Fe as a shell. Fe—Pd is a hard magnetic phase, and Fe is a soft magnetic phase. By making Fe—Pd and Fe into a core / shell structure, exchange coupling works between the hard magnetic phase and the soft magnetic phase, so that the residual magnetization and saturation magnetization of the magnetic material can be improved.

国際公開第2006/070572号International Publication No. 2006/070572 特開2015−185602号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-185602

しかし、特許文献2に開示された磁性体については、軟磁性体相であるFeの影響により、高い保磁力が得られない。図4は、Fe−Pdをコアとし、Feをシェルとする、従来の磁性体が、高い保磁力を得られない理由を説明する模式図である。   However, the magnetic material disclosed in Patent Document 2 cannot obtain a high coercive force due to the influence of Fe which is a soft magnetic material phase. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the reason why a conventional magnetic body using Fe—Pd as a core and Fe as a shell cannot obtain a high coercive force.

従来の磁性体10は、Fe−Pdのコア1と、Feのシェル2を有する。図4(a)に示したように、従来の磁性体10に磁場が印加されていない場合、コア1の内部とシェル2の内部とでは、磁場の向きが同じである。しかし、従来の磁性体10に、コア1の内部とシェル2の内部の磁場と逆向きの磁場が印加されると、シェル2は軟磁性相であるため、シェル2の内部の磁場は、図4(b)に示したように、コア1の内部の磁場と逆向きとなる。そうすると、図4(c)に示したように、コア1の内部の磁場も、印加された磁場と同じ向きとなり、従来の磁性体10は、高い保磁力を得られない。   The conventional magnetic body 10 has an Fe—Pd core 1 and an Fe shell 2. As shown in FIG. 4A, when no magnetic field is applied to the conventional magnetic body 10, the direction of the magnetic field is the same in the core 1 and in the shell 2. However, when a magnetic field opposite to the magnetic field inside the core 1 and the inside of the shell 2 is applied to the conventional magnetic body 10, the shell 2 has a soft magnetic phase. As shown in FIG. 4B, the magnetic field in the core 1 is opposite. If it does so, as shown in FIG.4 (c), the magnetic field inside the core 1 will also become the same direction as the applied magnetic field, and the conventional magnetic body 10 cannot obtain a high coercive force.

このように、Fe−Pdをコアとし、Feをシェルとする従来の磁性体においては、その磁性体に逆磁場が印加されたとき、シェルのFeが磁気反転し、それにより、磁性体全体で高い保磁力を得られない、という課題を、本発明者らは見出した。   As described above, in a conventional magnetic body having Fe—Pd as a core and Fe as a shell, when a reverse magnetic field is applied to the magnetic body, the Fe of the shell is magnetically reversed. The present inventors have found a problem that a high coercive force cannot be obtained.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明は、Fe−Pdを含有するコアと、Feを含有するシェルとを備え、かつ高い保磁力を有する磁性体を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and the present invention provides a magnetic body having a core containing Fe—Pd and a shell containing Fe and having a high coercive force. For the purpose.

本発明者らは、上記目的を達成すべく、鋭意検討を重ね、本発明を完成させた。その要旨は、次のとおりである。
〈1〉Fe−Pdを含有するコアと、
Feを含有するシェルと、
前記シェルの外周に存在し、かつSiOを含有する被膜と、
を備え、
前記Fe−Pdの結晶格子定数a及びcにおけるc/aが、0.957〜0.961である、
磁性体。
In order to achieve the above object, the present inventors have made extensive studies and completed the present invention. The summary is as follows.
<1> a core containing Fe—Pd;
A shell containing Fe;
A film present on the outer periphery of the shell and containing SiO 2 ;
With
C / a in the crystal lattice constants a and c of the Fe—Pd is 0.957 to 0.961.
Magnetic material.

本発明によれば、Fe−Pdを含有するコアと、Feを含有するシェルとを備え、かつ高い保磁力を有する磁性体を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the magnetic body provided with the core containing Fe-Pd and the shell containing Fe and having a high coercive force can be provided.

コアがFe65Pd35である場合とFe68Pd32である場合について、被膜(SiO)の厚さと保磁力の関係を示す図である。Case the core is a case and Fe 68 Pd 32 is a Fe 65 Pd 35, a diagram showing the relationship between the thickness and the coercive force of the film (SiO 2). コアがFe65Pd35である場合とFe68Pd32である場合について、被膜(SiO)の厚さとc/aの関係を示す図である。Case the core is a case and Fe 68 Pd 32 is a Fe 65 Pd 35, a diagram showing the relationship between the thickness and the c / a of the film (SiO 2). 実施例2の磁性体の組織を示す図である。(a)は透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察した組織を示す図であり、(b)は高角度散乱暗視野走査透過型電子顕微鏡(HAADF-STEM)を用いて観察した組織を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a structure of a magnetic body in Example 2. (A) is a figure which shows the structure | tissue observed using the transmission electron microscope (TEM), (b) shows the structure | tissue observed using the high angle scattering dark field scanning transmission electron microscope (HAADF-STEM). FIG. Fe−Pdをコアとし、Feをシェルとする、従来の磁性体が、高い保磁力を得られない理由を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the reason why a conventional magnetic body using Fe—Pd as a core and Fe as a shell cannot obtain a high coercive force.

以下、本発明に係る磁性体の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the magnetic body according to the present invention will be described in detail. In addition, embodiment shown below does not limit this invention.

本発明の磁性体は、Fe−Pdを含有するコアと、Feを含有するシェルと、前記シェルの外周に存在し、かつSiOを含有する被膜と、を備える。 The magnetic body of the present invention includes a core containing Fe—Pd, a shell containing Fe, and a coating film present on the outer periphery of the shell and containing SiO 2 .

(コア)
本発明の磁性体は、その中心部分に、Fe−Pdを含有するコアを備える。Fe−Pdは、Fe(鉄)とPd(パラジウム)の合金を示す。
(core)
The magnetic body of the present invention includes a core containing Fe—Pd at the center. Fe-Pd represents an alloy of Fe (iron) and Pd (palladium).

Fe−Pdの組成は、Fe−Pdが硬磁性相であれば、特に制限はない。Fe−Pdの組成をFePd(ただし、x+y=100)で表したとき、硬磁性相の磁気特性の観点から、xは45〜85原子%、yは15〜55原子%であることが好ましい。Fe−Pdとしては、例えば、Fe65Pd35及びFe68Pd32が挙げられる。 The composition of Fe—Pd is not particularly limited as long as Fe—Pd is a hard magnetic phase. When the composition of Fe—Pd is expressed as Fe x Pd y (where x + y = 100), x is 45 to 85 atomic% and y is 15 to 55 atomic% from the viewpoint of the magnetic properties of the hard magnetic phase. Is preferred. Examples of Fe—Pd include Fe 65 Pd 35 and Fe 68 Pd 32 .

Fe−Pdは、Fe(鉄)とPd(パラジウム)の合金であるが、Fe−Pdは、硬磁性相としての磁気的特性を損なわない限りにおいて、Fe及びPd以外の元素を含有してもよい。Fe−Pdの純度は、97質量%以上が好ましく、99質量%以上がより好ましい。   Fe-Pd is an alloy of Fe (iron) and Pd (palladium), but Fe-Pd may contain elements other than Fe and Pd as long as the magnetic properties as a hard magnetic phase are not impaired. Good. The purity of Fe—Pd is preferably 97% by mass or more, and more preferably 99% by mass or more.

コアは、Fe−Pdの硬磁性体相としての磁気特性を損なわない限りにおいて、Fe−Pd以外の合金、金属、酸化物、及び/又は窒化物等を含有してもよい。コア全体を100質量%としたとき、コアにおけるFe−Pdの含有量は、97質量%以上が好ましく、99質量%以上がより好ましい。   The core may contain an alloy, metal, oxide, and / or nitride other than Fe—Pd as long as the magnetic properties of the Fe—Pd hard magnetic phase are not impaired. When the entire core is 100% by mass, the content of Fe—Pd in the core is preferably 97% by mass or more, and more preferably 99% by mass or more.

また、磁性体全体を100体積%としたとき、コアの含有量は、50〜99体積%であることが好ましい。コアの含有量をこの範囲にすることによって、後述する交換結合が有効に働く。なお、磁性体全体とは、コア、シェル、及び被膜それぞれの体積%の合計である。   Moreover, when the whole magnetic body is 100 volume%, it is preferable that content of a core is 50-99 volume%. By making the core content within this range, the exchange coupling described later works effectively. In addition, the whole magnetic body is the sum total of the volume% of a core, a shell, and each film.

コアの大きさに特に制限はないが、コアの大きさは、円相当径で、1〜1000nmであることが好ましい。コアの大きさがこの範囲であれば、コアは、硬磁性体相として、より優れた特性を発揮する。コアの大きさは、円相当径で、10〜100nmであることが、より好ましい。なお、円相当径は、投影面積円相当径とする。以下、特に断りがない限り、同様とする。   Although there is no restriction | limiting in particular in the magnitude | size of a core, It is preferable that the magnitude | size of a core is a circle equivalent diameter and 1-1000 nm. If the size of the core is within this range, the core exhibits more excellent characteristics as a hard magnetic phase. The size of the core is more preferably 10 to 100 nm as an equivalent circle diameter. The equivalent circle diameter is the projected area equivalent circle diameter. The same applies hereinafter unless otherwise specified.

(シェル)
本発明の磁性体は、上述したコアの外周に、Feを含有するシェルを備える。Feは、Feの軟磁性体相としての磁気特性を損なわない限りにおいて、Fe以外の元素を含有(固溶)してもよい。Feの純度は、97質量%以上が好ましく、99質量%以上がより好ましい。
(shell)
The magnetic body of this invention is equipped with the shell containing Fe in the outer periphery of the core mentioned above. Fe may contain (solid solution) elements other than Fe as long as the magnetic properties of Fe as a soft magnetic phase are not impaired. The purity of Fe is preferably 97% by mass or more, and more preferably 99% by mass or more.

シェルは、Feの軟磁性体相としての磁気特性を損なわない限りにおいて、Fe以外の金属、合金、酸化物、及び/又は窒化物等を含有してもよい。シェル全体を100質量%としたとき、シェルにおけるFeの含有量は、97質量%以上が好ましく、99質量%以上がより好ましい。   The shell may contain a metal other than Fe, an alloy, an oxide, and / or a nitride as long as the magnetic properties of Fe as a soft magnetic phase are not impaired. When the entire shell is 100% by mass, the Fe content in the shell is preferably 97% by mass or more, and more preferably 99% by mass or more.

本発明の磁性体は、コア/シェル構造を有しているため、硬磁性体相であるFe−Pdを含有するコアと、軟磁性体相であるFeを含有するシェルとの間で交換結合が働く。この交換結合によって、シェルを備えないコア単独の磁性体と比べて、本発明の磁性体は、より優れた残留磁化及び飽和磁化を有している。   Since the magnetic body of the present invention has a core / shell structure, exchange coupling is performed between the core containing Fe-Pd, which is a hard magnetic phase, and the shell containing Fe, which is a soft magnetic phase. Work. Due to this exchange coupling, the magnetic body of the present invention has more excellent remanent magnetization and saturation magnetization than a magnetic body of a single core without a shell.

この交換結合を一層有効に働かせるため、磁性体全体を100体積%としたとき、シェルの含有量は、1〜50体積%であることが好ましい。なお、磁性体全体とは、コア、シェル、及び被膜それぞれの体積%の合計である。   In order to make this exchange coupling work more effectively, the content of the shell is preferably 1 to 50% by volume when the entire magnetic material is 100% by volume. In addition, the whole magnetic body is the sum total of the volume% of a core, a shell, and each film.

シェルの厚さは特に制限されないが、シェルの厚さは、0.1〜100nmであることが好ましい。シェルの厚さがこの範囲であれば、シェルは、軟磁性体相として、より優れた特性を発揮し、かつ、コアと交換作用を一層有効に働かせることができる。シェルの厚さは、1〜10nmであることが、より好ましい。   The thickness of the shell is not particularly limited, but the thickness of the shell is preferably 0.1 to 100 nm. If the thickness of the shell is within this range, the shell can exhibit more excellent characteristics as a soft magnetic phase and can more effectively act as an exchange with the core. The thickness of the shell is more preferably 1 to 10 nm.

(被膜)
本発明の磁性体は、上述したシェルの外周に存在し、かつSiOを含有する被膜を備える。SiOを含有する被膜によって、Fe−Pdの結晶格子定数a及びcのc/aを変化させることができる。SiOは、アモルファスであってもよいし、結晶質であってもよい。また、SiOは、上述したc/aを変化させる機能を損なわない限りにおいて、Si及びO以外の元素を含有する複合酸化物であってもよい。SiOの純度は、97質量%以上が好ましく、99質量%以上がより好ましい。
(Coating)
The magnetic body of the present invention includes a coating that exists on the outer periphery of the shell and contains SiO 2 . The film containing SiO 2 can change the crystal lattice constants a and c / a of Fe—Pd. SiO 2 may be amorphous or crystalline. Further, SiO 2 may be a complex oxide containing an element other than Si and O as long as the function of changing c / a described above is not impaired. The purity of SiO 2 is preferably 97% by mass or more, and more preferably 99% by mass or more.

被覆は、上述したc/aを変化させる機能を損なわない限りにおいて、SiO以外の酸化物、窒化物、金属、及び/又は合金等を含有してもよい。被膜全体を100質量%としたとき、被膜におけるSiOの含有量は、97質量%以上が好ましく、99質量%以上がより好ましい。 The coating may contain oxides, nitrides, metals, and / or alloys other than SiO 2 as long as the above-described function of changing c / a is not impaired. When the entire coating is 100% by mass, the content of SiO 2 in the coating is preferably 97% by mass or more, and more preferably 99% by mass or more.

また、磁性体全体を100体積%としたとき、被膜の含有量は、0.1〜10体積%であることが好ましい。被膜の含有量をこの範囲にすることによって、上述したc/aを変化させる機能が有効に働く。なお、磁性体全体とは、コア、シェル、及び被膜それぞれの体積%の合計である。   Moreover, when the whole magnetic body is 100 volume%, it is preferable that content of a film is 0.1-10 volume%. By setting the content of the coating within this range, the above-described function of changing c / a works effectively. In addition, the whole magnetic body is the sum total of the volume% of a core, a shell, and each film.

被膜の厚さは、1〜13nmであることが好ましい。被膜の厚さがこの範囲であれば、上述したc/aを変化させる機能が一層有効に働く。また、本発明の磁性体は、ナノ粒子であることが多いため、磁性体同士は、焼結されたり、バインダ等で連結されたりする場合が多い。このような場合に、SiOを含有する被膜は、磁気を分断する膜としても機能する。 The thickness of the coating is preferably 1 to 13 nm. If the thickness of the coating is within this range, the above-described function of changing c / a works more effectively. In addition, since the magnetic body of the present invention is often nanoparticles, the magnetic bodies are often sintered or connected with a binder or the like. In such a case, the coating containing SiO 2 also functions as a film that divides magnetism.

(Fe−Pdの結晶格子定数a及びcにおけるc/a)
Fe−Pdの結晶格子定数a及びcにおけるc/a(以下、単に「c/a」ということがある。)は、0.957〜0.961である。なお、結晶格子定数とは、結晶軸の長さと、結晶軸間の角度のことをいう。これらは、結晶の単位格子の各稜間の角度α、β、及びγ、並びに、各軸の長さa、b、及びcの6個の定数で表される。
(C / a in Fe-Pd crystal lattice constants a and c)
C / a (hereinafter, simply referred to as “c / a”) in the crystal lattice constants a and c of Fe—Pd is 0.957 to 0.961. The crystal lattice constant means the length of the crystal axis and the angle between the crystal axes. These are represented by six constants: the angles α, β, and γ between the edges of the crystal unit cell, and the lengths a, b, and c of each axis.

c/aを0.957〜0.961にすることによって、Fe−Pdの磁気異方性を高めることができる。それにより、本発明の磁性体に、コアの内部の磁場と逆方向の磁場が印加されても、その磁性体の保磁力の低下は抑制される。その結果、Fe−Pdを含有するコアと、Feを含有するシェルとを備える従来の磁性体と比べて、本発明の磁性体は、高い保磁力を有する。   By setting c / a to 0.957 to 0.961, the magnetic anisotropy of Fe—Pd can be increased. Thereby, even if a magnetic field in the direction opposite to the magnetic field inside the core is applied to the magnetic body of the present invention, the decrease in the coercive force of the magnetic body is suppressed. As a result, the magnetic body of the present invention has a higher coercive force than a conventional magnetic body including a core containing Fe—Pd and a shell containing Fe.

理論に拘束されないが、SiOを含有する被膜の存在によって、Fe−Pdを含有するコアと、Feを含有するシェルとを備える磁石に歪を導入して、c/aを0.957〜0.961にする。 Without being bound by theory, due to the presence of a coating containing SiO 2 , strain is introduced into a magnet including a core containing Fe—Pd and a shell containing Fe, so that c / a is 0.957-0. .961.

(本発明の磁性体の製造方法)
本発明の磁性体の製造方法は、得られる磁性体がこれまで説明した要件を満たしていれば特に限定されないが、例えば、次のような製造方法を挙げることができる。
(Method for producing magnetic substance of the present invention)
Although the manufacturing method of the magnetic body of this invention will not be specifically limited if the magnetic body obtained satisfies the requirements demonstrated so far, For example, the following manufacturing methods can be mentioned.

Pd粒子を作製する。Pd粒子の作製方法は、特に制限されないが、例えば、化学還元法によって、Pdナノキューブ粒子を作製する方法が挙げられる。Pdナノキューブ粒子の大きさは、円相当径で1〜100nmであることが好ましく、5〜50nmであることが、より好ましい。   Pd particles are produced. The method for producing Pd particles is not particularly limited, and examples thereof include a method for producing Pd nanocube particles by a chemical reduction method. The size of the Pd nanocube particles is preferably 1 to 100 nm, more preferably 5 to 50 nm, in terms of equivalent circle diameter.

Pd粒子の外周に酸化鉄を被覆し、コアがPd、シェルがFeOの粒子(以下、このような粒子を、「Pd/FeO粒子」と表すことがある。)を得る。Pd粒子の外周に酸化鉄を被覆する方法は、特に制限されないが、Pd粒子にFe(CO)を混合し、Fe(CO)を分解する方法が挙げられる。 The outer periphery of the Pd particles is coated with iron oxide to obtain particles whose core is Pd and whose shell is FeO x (hereinafter, such particles may be referred to as “Pd / FeO x particles”). Method for coating the outer peripheral iron oxide of Pd particles is not particularly limited, a mixture of Fe (CO) 5 in Pd particles, Fe (CO) 5 method of degrading the like.

Pd/FeO粒子にオルトケイ酸テトラエチル(Tetraethyl Orthosilicate)を加え、Pd/FeO粒子の外周にSiOを被覆した粒子(以下、このような粒子を、「Pd/FeO/SiO粒子」と表すことがある。)を得る。オルトケイ酸テトラエチルの配合量によって、Pd/FeO/SiO粒子のSiO被膜の厚さを制御する。 Pd / FeO x particles added tetraethylorthosilicate (Tetraethyl Orthosilicate), Pd / FeO x particles periphery to particles coated with SiO 2 (hereinafter, such particles, and "pd / FeO x / SiO 2 particles" May be represented.) The thickness of the SiO 2 coating of Pd / FeO x / SiO 2 particles is controlled by the amount of tetraethyl orthosilicate.

還元性雰囲気中で、Pd/FeO/SiO粒子を還元熱処理し、コアがFe−Pd、シェルがFeであり、かつ、シェルの外周がSiOで被膜されている粒子「以下、このような粒子を、「Fe−Pd/Fe/SiO粒子」と表すことがある。)を得る。 In a reducing atmosphere, Pd / FeO x / SiO 2 particles are subjected to a reduction heat treatment, particles in which the core is Fe—Pd, the shell is Fe, and the outer periphery of the shell is coated with SiO 2. May be referred to as “Fe—Pd / Fe / SiO 2 particles”. )

還元性ガスは特に制限されないが、Fe、Pd、及びSiと化合物を生成し難いという観点から、還元性ガスは水素ガスであることが好ましい。   The reducing gas is not particularly limited, but the reducing gas is preferably hydrogen gas from the viewpoint that it is difficult to produce a compound with Fe, Pd, and Si.

還元熱処理温度は、500〜600℃を目安に、Fe−Pd/Fe/SiO粒子のFe−Pdの組成等によって適宜決めればよい。 The reduction heat treatment temperature may be appropriately determined depending on the composition of Fe—Pd of Fe—Pd / Fe / SiO 2 particles, etc., with 500 to 600 ° C. as a guide.

Fe−Pd中のFe濃度(原子%)を低くする場合には、還元熱処理温度を高くする。一方、Fe−Pd中のFe濃度(原子%)を高くする場合には、還元熱処理温度を低くする。   When reducing the Fe concentration (atomic%) in Fe—Pd, the reduction heat treatment temperature is increased. On the other hand, when the Fe concentration (atomic%) in Fe—Pd is increased, the reduction heat treatment temperature is decreased.

Fe65Pd35の場合には、還元熱処理温度は、例えば、545〜555℃であってよい。Fe68Pd32の場合には、還元熱処理温度は、例えば、525〜535℃であってよい。 In the case of Fe 65 Pd 35 , the reduction heat treatment temperature may be 545 to 555 ° C., for example. In the case of Fe 68 Pd 32 , the reduction heat treatment temperature may be, for example, 525 to 535 ° C.

還元熱処理時間は、Fe−Pd/Fe/SiO粒子の処理量等によって、適宜決めればよい。還元熱処理時間としては、1〜50時間が好ましく、5〜15時間がより好ましい。 The reduction heat treatment time may be appropriately determined depending on the amount of treatment of Fe—Pd / Fe / SiO 2 particles. The reduction heat treatment time is preferably 1 to 50 hours, more preferably 5 to 15 hours.

これまでに説明した製造方法は、その趣旨を損なわない限りにおいて、例えば、次のように変形されてもよい。   The manufacturing method described so far may be modified as follows, for example, as long as the purpose is not impaired.

Fe−Pd/Fe/SiO粒子のFe−Pdに、Fe及びPd以外の元素を含有させる場合には、Pd粒子を、Pdと、Fe及びPd以外の元素とを含有する粒子としてもよい。Fe−Pd/Fe/SiO粒子(コア/シェル/被膜で構成される粒子)のコアに、Fe−Pd以外の合金等を含有させる場合には、Pd粒子を、Pdと、Fe−Pd合金等の構成元素とを含有する粒子としてもよい。 When the Fe—Pd of the Fe—Pd / Fe / SiO 2 particles contains an element other than Fe and Pd, the Pd particle may be a particle containing Pd and an element other than Fe and Pd. The core of the Fe-Pd / Fe / SiO 2 particles (particles comprised of core / shell / coating) In case of containing alloy or the like other than Fe-Pd is the Pd particles, and Pd, Fe-Pd alloy It is good also as the particle | grains containing constituent elements, such as.

Fe−Pd/Fe/SiO粒子のFeに、Fe以外の元素を含有(固溶)させる場合には、Pd/FeO粒子のFeOは、FeOと、Fe以外の元素とを含有してもよい。Fe−Pd/Fe/SiO粒子(コア/シェル/被膜で構成される粒子)のシェルに、Fe以外の金属及び/又は合金等を含有させる場合には、Pd/FeO粒子のFeOは、FeOと、Fe以外の金属及び/又は合金の構成金属とを含有してもよい。 The Fe-Pd / Fe / SiO 2 particles Fe, in case of incorporating (solid solution) elements other than Fe, the FeO x of Pd / FeO x particles contains a FeO x, and elements other than Fe May be. The shell of the Fe-Pd / Fe / SiO 2 particles (particles comprised of core / shell / coating), in case of incorporating a metal other than Fe and / or alloys such as, FeO x of Pd / FeO x particles , FeO x and a metal other than Fe and / or a constituent metal of an alloy may be contained.

Fe−Pd/Fe/SiO粒子のSiOが、Si及びO以外の元素を含有する複合酸化物とする場合には、Pd/FeO粒子に、オルトケイ酸テトラエチルと、Si及びO以外の元素を含むケイ酸塩とを加えてもよい。Fe−Pd/Fe/SiO粒子(コア/シェル/被膜で構成される粒子)の被膜に、SiO以外の酸化物等を含有させる場合には、Pd/FeO粒子に、オルトケイ酸テトラエチルと、SiO以外の酸化物等を構成する元素を含有するケイ酸塩とを加えてもよい。 SiO 2 of Fe-Pd / Fe / SiO 2 particles, in the case of a composite oxide containing an element other than Si and O, Pd / to FeO x particles, and tetraethylorthosilicate, elements other than Si and O A silicate containing may be added. When the coating of Fe—Pd / Fe / SiO 2 particles (particles composed of core / shell / coating) contains an oxide other than SiO 2 , tetraethyl orthosilicate is added to the Pd / FeO x particles. , And a silicate containing an element constituting an oxide other than SiO 2 may be added.

以下、本発明を実施例により、さらに具体的に説明する。なお、本発明は、これらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Note that the present invention is not limited to these.

(実施例1)
化学還元法により、円相当径で10〜20nmのPdナノキューブ粒子を準備した。このPdナノキューブ粒子とFe(CO)を混合した後、Fe(CO)を分解して、Pd/FeO粒子を作製した。
Example 1
Pd nanocube particles having an equivalent circle diameter of 10 to 20 nm were prepared by a chemical reduction method. After the Pd nanocube particles and Fe (CO) 5 were mixed, Fe (CO) 5 was decomposed to produce Pd / FeO x particles.

このPd/FeO粒子を還元して、コアの組成をFe65Pd35にするため、40mgのPd/FeO粒子に対して、オルトケイ酸テトラエチルを0.03mmol添加して、Pd/FeO/SiO粒子を作製した。 In order to reduce the Pd / FeO x particles to make the core composition Fe 65 Pd 35 , 0.03 mmol of tetraethyl orthosilicate was added to 40 mg of Pd / FeO x particles, and Pd / FeO x / SiO 2 particles were prepared.

このPd/FeO/SiO粒子を、水素雰囲気中で、550℃で10時間にわたり、還元熱処理して、Fe−Pd/Fe/SiO粒子を作製した。そして、このFe−Pd/Fe/SiO粒子を実施例1の磁性体とした。なお、この還元熱処理温度は、Fe−Pdの組成を、Fe65Pd35にすることを目標にして設定した。 The Pd / FeO x / SiO 2 particles were subjected to a reduction heat treatment in a hydrogen atmosphere at 550 ° C. for 10 hours to produce Fe—Pd / Fe / SiO 2 particles. The Fe—Pd / Fe / SiO 2 particles were used as the magnetic material of Example 1. The reduction heat treatment temperature was set with the goal of setting the Fe—Pd composition to Fe 65 Pd 35 .

(実施例2〜9)
40mgのPd/FeO粒子に対する、オルトケイ酸テトラエチルの添加量以外、実施例1と同様に、実施例2〜9それぞれの磁性体を作製した。実施例2〜9のオルトケイ酸テトラエチルの添加量は、それぞれ、40mgのPd/FeO粒子に対して、0.05mmol、0.10mmol、0.14mmol、0.18mmol、0.23mmol、0.32mmol、0.45mmol、及び0.90mmolであった。
(Examples 2-9)
Magnetic materials of Examples 2 to 9 were prepared in the same manner as in Example 1 except for the amount of tetraethyl orthosilicate added to 40 mg of Pd / FeO x particles. The addition amount of tetraethyl orthosilicate in Examples 2 to 9 was 0.05 mmol, 0.10 mmol, 0.14 mmol, 0.18 mmol, 0.23 mmol, 0.32 mmol with respect to 40 mg of Pd / FeO x particles, respectively. 0.45 mmol and 0.90 mmol.

(実施例10〜13)
Pd/FeO粒子を還元して、コアの組成をFe68Pd32にするため、オルトケイ酸テトラエチルの添加量と、還元熱処理温度を530℃としたこと以外、実施例1と同様に、実施例10〜13の磁性体を作製した。なお、この還元熱処理温度は、Fe−Pdの組成を、Fe68Pd32にすることを目標にして設定した。また、実施例10〜13のオルトケイ酸テトラエチルの添加量は、それぞれ、40mgのPd/FeO粒子に対して、0.05mmol、0.10mmol、0.14mmol、及び0.18mmolであった。
(Examples 10 to 13)
In order to reduce the Pd / FeO x particles so that the core composition is Fe 68 Pd 32 , Example 1 is the same as Example 1 except that the amount of tetraethyl orthosilicate added and the reduction heat treatment temperature is 530 ° C. 10 to 13 magnetic materials were produced. The reduction heat treatment temperature was set with the goal of setting the Fe—Pd composition to Fe 68 Pd 32 . Moreover, the addition amount of the tetraethyl orthosilicate of Examples 10-13 was 0.05 mmol, 0.10 mmol, 0.14 mmol, and 0.18 mmol with respect to 40 mg of Pd / FeO x particles, respectively.

(比較例1)
Pd/FeO粒子に、オルトケイ酸テトラエチルを添加したかったこと以外、実施例1と同様にして、比較例1の磁性体を作製した。
(Comparative Example 1)
A magnetic material of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that tetraethyl orthosilicate was desired to be added to the Pd / FeO x particles.

(比較例2)
Pd/FeO粒子に、オルトケイ酸テトラエチルを添加したかったこと以外、実施例10と同様にして、比較例2の磁性体を作製した。
(Comparative Example 2)
A magnetic material of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 10 except that tetraethyl orthosilicate was added to the Pd / FeO x particles.

(参考例1)
Pd/FeO粒子に、オルトケイ酸テトラエチルを添加せず、かつ、還元熱処理温度を570℃としたこと以外、実施例1と同様にして、参考例1の磁性体を作製した。なお、この還元性熱処理温度は、Fe−Pdの組成をFe60Pd40にし、かつ、コア/シェル構造を備えない、コアのみの磁性体にすることを目標にして設定した。
(Reference Example 1)
A magnetic material of Reference Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that tetraethyl orthosilicate was not added to the Pd / FeO x particles and the reduction heat treatment temperature was 570 ° C. The reductive heat treatment temperature was set with the goal of making the composition of Fe—Pd Fe 60 Pd 40 and not having a core / shell structure and a magnetic material only with a core.

(磁性体の評価)
このように作製した磁性体それぞれを、次のように評価した。
(Evaluation of magnetic material)
Each magnetic material produced in this way was evaluated as follows.

(磁気特性)
磁気特性については、振動試料型磁力計(VSM:Vibrating Sample Magnetometer)を用いて、常温で、各磁性体の保磁力を測定した。
(Magnetic properties)
As for the magnetic characteristics, the coercive force of each magnetic material was measured at room temperature using a vibrating sample magnetometer (VSM: Vibrating Sample Magnetometer).

(結晶格子定数)
結晶格子定数については、各磁性体をX線回折(XRD:X Ray Diffraction)分析して、その分析結果から、結晶格子定数α、β、及びγ、並びにa、b、及びcを算出し、さらに、c/aを求めた。
(Crystal lattice constant)
As for the crystal lattice constant, each magnetic substance is analyzed by X-ray diffraction (XRD), and crystal lattice constants α, β, and γ, and a, b, and c are calculated from the analysis results. Furthermore, c / a was determined.

(組織観察)
各磁性体の組織を、透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Microscopy)及び高角度散乱暗視野走査透過型電子顕微鏡(HAADF−STEM:High−Angle Annular Dark−Field Scanning Transmission Electron Microscopy)を用いて観察し、各磁性体がコア/シェル構造になっているかを確認した。
(Tissue observation)
The structure of each magnetic material was observed using a transmission electron microscope (TEM) and a high-angle scattering dark-field scanning transmission electron microscope (HAADF-STEM). Then, it was confirmed whether each magnetic body has a core / shell structure.

実施例2の磁性体の組織を観察した結果を図3に示す。(a)は透過型電子顕微鏡を用いて観察した組織を示し、(b)は高角度散乱暗視野走査透過型電子顕微鏡を用いて観察した組織を示す。(a)において、コントラストの差異から、Fe−Pd/Fe/SiO粒子中のコア/シェル型の粒子(以下、「Fe−Pd/Fe粒子」と表すことがある。)と被膜(SiO)とを区別することができる。(a)から、Fe−Pd/Fe/SiO粒子の直径及びFe−Pd/Fe粒子の直径を測定し、それらの差分の半分の値を被膜(SiO)の厚さとした。無作為に抽出した200個のFe−Pd/Fe/SiO粒子についてSiOの厚さを求め、その平均値を算出した結果、3.0nmであった。実施例2以外のFe−Pd/Fe/SiO粒子についても、同様にして、被膜(SiO)の厚さを求めた。また、(b)においては、被膜のSiOがアモルファスであるため、被膜が観察されない一方で、コントラストの差異から、コア(Fe−Pd)とシェル(Fe)を明瞭に判別することができる。実施例2以外のFe−Pd/Fe/SiO粒子についても同様である。こららの結果から、実施例1〜13の磁性体が、コア/シェル/被膜の構造を有していることを確認した。 The result of observing the structure of the magnetic body of Example 2 is shown in FIG. (A) shows the structure | tissue observed using the transmission electron microscope, (b) shows the structure | tissue observed using the high angle scattering dark field scanning transmission electron microscope. In (a), due to the difference in contrast, core / shell type particles (hereinafter sometimes referred to as “Fe—Pd / Fe particles”) in Fe—Pd / Fe / SiO 2 particles and a coating (SiO 2 ). ). From (a), the diameter of the Fe—Pd / Fe / SiO 2 particles and the diameter of the Fe—Pd / Fe particles were measured, and the half of the difference was taken as the thickness of the coating (SiO 2 ). Determined the thickness of the SiO 2 for 200 Fe-Pd / Fe / SiO 2 particles randomly extracted, results of calculating the average value was 3.0 nm. For the Fe—Pd / Fe / SiO 2 particles other than Example 2, the thickness of the coating (SiO 2 ) was similarly determined. In (b), since the coating SiO 2 is amorphous, the coating is not observed, but the core (Fe—Pd) and the shell (Fe) can be clearly distinguished from the difference in contrast. The same applies to Fe—Pd / Fe / SiO 2 particles other than Example 2. From these results, it was confirmed that the magnetic bodies of Examples 1 to 13 had a core / shell / coating structure.

保磁力及びc/aの評価結果を、表1に示す。また、表1から、コアがFe65Pd35である場合とFe68Pd32である場合について、被膜(SiO)の厚さと保磁力の関係について、図1に纏めた。さらに、コアがFe65Pd35である場合とFe68Pd32である場合について、被膜(SiO)の厚さとc/aの関係について、図2に纏めた。なお、表1並びに図1及び図2において、被膜(SiO)の厚さが0nmとは、被膜(SiO)が存在しないことを意味する。 Table 1 shows the evaluation results of the coercive force and c / a. Also, from Table 1, the relationship between the thickness of the coating (SiO 2 ) and the coercive force when the core is Fe 65 Pd 35 and Fe 68 Pd 32 is summarized in FIG. Furthermore, the relationship between the thickness of the coating (SiO 2 ) and c / a when the core is Fe 65 Pd 35 and Fe 68 Pd 32 is summarized in FIG. In Table 1 and FIGS. 1 and 2, the thickness of the coating (SiO 2 ) of 0 nm means that the coating (SiO 2 ) does not exist.

表1並びに図1及び図2から分かるように、実施例1〜13の磁性体においては、被膜(SiO)の存在によって、c/aが0.957〜0.961になり、その結果、実施例1〜13の磁性体は、高い保磁力を有することを確認できた。さらに、実施例1〜13の磁性体は、シェルを備えない参考例1の磁性体と比べても、より高い保磁力を有することを確認した。 As can be seen from Table 1 and FIGS. 1 and 2, in the magnetic materials of Examples 1 to 13, c / a became 0.957 to 0.961 due to the presence of the coating (SiO 2 ), and as a result, It has confirmed that the magnetic body of Examples 1-13 has a high coercive force. Furthermore, it confirmed that the magnetic body of Examples 1-13 had a higher coercive force compared with the magnetic body of the reference example 1 which is not provided with a shell.

以上の結果から、本発明の効果を確認できた。   From the above results, the effect of the present invention was confirmed.

1 コア
2 シェル
10 従来の磁性体
1 Core 2 Shell 10 Conventional magnetic material

Claims (1)

Fe−Pdを含有するコアと、
Feを含有するシェルと、
前記シェルの外周に存在し、かつSiOを含有する被膜と、
を備え、
前記Fe−Pdの結晶格子定数a及びcにおけるc/aが、0.957〜0.961である、
磁性体。
A core containing Fe-Pd;
A shell containing Fe;
A film present on the outer periphery of the shell and containing SiO 2 ;
With
C / a in the crystal lattice constants a and c of the Fe—Pd is 0.957 to 0.961.
Magnetic material.
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