JP2022055343A - 薄膜磁石 - Google Patents

Abstract

【課題】表面磁束密度を高くし易い薄膜磁石を提供する。【解決手段】本発明にかかる薄膜磁石１００は、強磁性基材１０と、強磁性基材１０上に設けられた酸化物層２０と、酸化物層２０上に設けられたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は薄膜磁石に関する。

近年、電子機器の軽薄短小化に伴い、優れた磁気特性を有する希土類磁石の小型化、高性能化が進められている。中でも、ネオジム－鉄－ホウ素（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ）系磁石は、現有の磁石の中で最も高い最大エネルギー積を有することから、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）やエナジーハーベスト（環境発電）などのエネルギー分野や、医療機器分野などへの応用が期待されている。

従来、大きめの焼結体ブロックを切断し、その後研磨する工程を経て厚みが１ｍｍ以下の平板状の薄膜磁石を製作している。しかしながら、磁石の特性や強度や生産性の問題により厚みが０．５ｍｍ以下の磁石を得ることが困難であった。

切断以外の方法により薄膜磁石を得る方法として特許文献１，２が知られている。

特許文献１では、Ｆｅ基板上にＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層を成膜している。

特許文献２では、石英ガラス上に、０．２μｍのＦｅ層を形成し、さらにその上にＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層を成膜している。

特許４６９８５８１号公報 特許２９５７４２１号公報

しかしながら、特許文献１、２では、十分に薄膜磁石の表面磁束密度を高くできない場合があった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、表面磁束密度を高い薄膜磁石を提供することを目的とする。

本発明にかかる第１の薄膜磁石は、強磁性基材と、前記強磁性基材上に設けられた酸化物層と、前記酸化物層上に設けられたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層と、を備える。

前記酸化物層は、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔｉ，Ｚｎ，Ｎｉ、及びＣｏから成る群から選択される少なくとも１つを含むことができる。

前記酸化物層の厚みは、０．８ｎｍ以上であることができる。

前記強磁性基材の材料は、磁性ステンレス鋼、Ｆｅ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮｉ，Ｃｏ，Ｎｉから成る群から選択される少なくとも１つであることができる。

前記強磁性基材の厚みは１００～１０００μｍであることができる。

前記強磁性基材と前記酸化物層との界面からの深さが１００ｎｍの位置での前記強磁性基材中のＮｄ濃度が１ｗｔ％以下であることができる。

本発明にかかる第２の薄膜磁石は、強磁性酸化物基材と、前記強磁性酸化物基材層上に設けられたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層と、を備える。

前記強磁性酸化物基材の材料は、ソフトフェライトであることができる。

前記強磁性酸化物基材の厚みは１００～１０００μｍであることができる。

前記強磁性酸化物基材と前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層との界面からの深さが１００ｎｍの位置での前記強磁性酸化物基材中のＮｄ濃度が１ｗｔ％以下であることができる。

第１および第２の薄膜磁石において、前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層の厚みは０．１～２０μｍであることができる。

本発明によれば、表面磁束密度を高くし易い薄膜磁石が提供される。

図１は、第１実施形態にかかる薄膜磁石の模式断面図である。 図２は、第２実施形態にかかる薄膜磁石の模式断面図である。

本発明の第１実施形態にかかる薄膜磁石について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかる薄膜磁石１００の断面模式図である。

本実施形態にかかる薄膜磁石１００は、強磁性基材１０と、強磁性基材１０上に設けられた酸化物層２０と、酸化物層２０上に設けられたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０と、を備える。

（強磁性基材）
強磁性基材１０は強磁性を有すれば材料の限定はない。好ましくは、強磁性基材１０は、強磁性金属基材である。強磁性金属の例は、磁性ステンレス鋼、Ｆｅ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮｉ，Ｃｏ，Ｎｉから成る群から選択される少なくとも１つであることができる。ＦｅＣｏ，ＦｅＮｉにおいて原子比に特段の限定はない。強磁性基材１０は板状体であることができる。

磁性ステンレス鋼の例は、ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ４０５，ＳＵＳ４３４などのフェライト系ステンレス鋼；ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４０３，ＳＵＳ４１６、ＳＵＳ４２０Ｊ２、ＳＵＳ４３１、ＳＵＳ４４０Ｆなどのマルテンサイト系ステンレス鋼；及び、ＳＵＳ３２９Ｊ１等のオーステナイトフェライト系ステンレス鋼である。

強磁性基材１０の厚みは１００～１０００μｍであることができ、１５０～５００μｍであってもよい。

（酸化物層）
酸化物層２０は、酸化ケイ素などの半金属酸化物の層でもよいが、金属酸化物層であることが好適である。酸化物層２０は、強磁性基材１０を構成する金属元素のうちの少なくとも１つを含む酸化物層であることができる。酸化物層２０は、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔｉ，Ｚｎ，Ｎｉ、及びＣｏから成る群から選択される少なくとも１つを含む酸化物の層であることができる。

例えば、強磁性基材１０が磁性ステンレス鋼層である場合には、酸化物層２０はＦｅ及びＣｒを含む酸化物層であることができる。

また、強磁性基材１０がＦｅを含む場合には酸化物層２０はＦｅを含む酸化物であることができ、強磁性基材１０がＮｉを含む場合には酸化物層２０はＮｉを含む酸化物であることができ、強磁性基材１０がＣｏを含む場合には酸化物層２０はＣｏを含む酸化物であることができる。

酸化物層２０の厚みは、０．８ｎｍ以上であることができる。製造過程でのＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０からのＮｄの拡散を抑制すべく、酸化物層２０の厚みは、１．０ｎｍ以上、２ｎｍ以上、３ｎｍ以上、４ｎｍ以上、５ｎｍ以上、６ｎｍ以上、及び、７ｎｍ以上であることができる。酸化物層２０の厚みに上限は無いが、表面磁束密度を高める観点から、１０ｎｍ以下であることができ、７ｎｍ以下であることが好ましい。

（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層）
Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０は、Ｆｅ、Ｎｄ、及びＢを含み、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ結晶粒を主相として含む。

主相とは、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０の中で最も断面における面積の高い相のことである。主相の面積比率は、７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。

Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０は、主相の結晶粒に加えて、結晶粒間に配置される粒界相を含むことができる。粒界相の例は、Ｒリッチ相及びＢ_２Ｏ_３相を含む相である。粒界相の断面における面積割合は、３．０～２７．０％であることができる。ここで、粒界相は非磁性であっても良い。

Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０中の全遷移金属元素（希土類元素を除く）中、Ｆｅは７０ａｔ％以上を占めることができる。７０ａｔ以下だと、残留磁化が低くなり、高い表面磁束密度を得ることが困難である。

Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層は、Ｆｅ以外の遷移金属元素を含んでもよい。Ｆｅ以外の遷移金属元素の例は、Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、及び、Ｗ、及び、これらの任意の組み合わせである。

Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０中の全希土類元素中、Ｎｄは１４ａｔ％以上を占めることができる。１４ａｔ％以下だと、主相の２－１４－１結晶割合が低くなり、磁気特性が大幅に低下しやすい。

Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層は、Ｎｄ以外の希土類元素を含んでいてもよい。Ｎｄ以外の希土類元素の例は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｄｙ，Ｔｂ，Ｈｏ，及び、Ｇｄ、及び、これらの任意の組み合わせである。

Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層は、上述の遷移金属元素（希土類元素除く）、希土類元素、及びＢを合計で９０質量％以上含むことができる。

Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０は、遷移金属元素、希土類元素、Ｂ以外に、他の元素の含有を許容する。例えば、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｖ、Ａｇ、Ｇｅ等の元素を適宜含有することが出来る。本実施形態に係る元素は、原料に由来する不純物、又は製造時に混入する不純物としての他の成分、Ｎ，Ｏ，Ｃ等を含んでもよい。

Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０において、主相の結晶粒の平均粒子径が３０ｎｍ～１０００ｎｍであることができる。平均粒子径は断面写真の円相当径の２０個の算術平均とすることができる。

Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０の厚みは０．１～２０μｍであることができ、１μｍ以上でもよく、１０μｍ以下でもよい。

（作用）
本実施形態にかかる薄膜磁石１００によれば、強磁性基材１０を有している。強磁性基材はバックヨークとして機能することができるので、基材としてＳｉ層、石英ガラス層等を有する場合に比べてＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０の表面において高い表面磁束密度を得ることができる。また、強磁性基材１０とＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０との間に酸化物層２０を有するので、製造過程における加熱プロセスにおいて、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層中のＮｄが強磁性基材１０に拡散してＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０の磁気特性が低下することが抑制され、強磁性基材１０とＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０との間にＭｏ，Ｔａなどの高融点金属介在層を設ける手間も削減される。

本実施形態においては、強磁性基材１０と酸化物層２０との界面からの深さが１００ｎｍの位置での強磁性基材１０中のＮｄ濃度が１ｗｔ％以下であることができる。

このような薄膜磁石１００は種々のデバイスにおける永久磁石として使用できる。

（第２実施形態）
つづいて、本発明の第２実施形態にかかる薄膜磁石について説明する。図２は、本発明の第２実施形態にかかる薄膜磁石１００の断面模式図である。

本実施形態にかかる薄膜磁石１００が、第１実施形態と異なる点は、強磁性基材１０と、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０との間に酸化物層が設けられずに、強磁性基材１０及びＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０が直接接触している点と、強磁性基材１０が強磁性酸化物基材である点である。第１実施形態と共通する点の説明は省略する。

強磁性基材１０に用いられる強磁性酸化物の例は、ソフトフェライトである。ソフトフェライトの例は、ＡＦｅ_２Ｏ_４で表されるスピネルフェライト（Ａの例はＭｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ、及び、これらの任意の組み合わせ）である。

（作用）
本実施形態にかかる薄膜磁石によれば、強磁性基材１０を有している。強磁性基材はバックヨークとして機能することができるのでので、基板としてＳｉ層、石英ガラス層等を有する場合に比べてＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０の表面において高い表面磁束密度を得ることができる。また、強磁性基材１０が強磁性酸化物基材であるので、製造過程における加熱プロセスにおいて、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０中のＮｄが強磁性基材１０に拡散してＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０の磁気特性が低下することが抑制され、強磁性基材１０とＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０との間にＭｏ，Ｔａなどの高融点金属介在層を設ける手間も削減される。

本実施形態において、強磁性基材１０とＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０との界面からの深さが１００ｎｍの位置での強磁性基材１０中のＮｄ濃度が１ｗｔ％以下であることができる。

（製造方法）
続いて、第１実施形態の薄膜磁石の製造方法の一例を説明する。

まず、強磁性基材１０を用意する。強磁性基材としては種々の市販の基板や箔などの板状材料を利用できる。必要に応じて、真空環境下での板状材料の表面の逆スパッタリング等により表面不純物層の除去を行ってもよい。

続いて、強磁性基材１０の上に酸化物層２０を形成する。酸化物層２０の形成方法に特に限定はない。例えば、強磁性基材１０の材料が金属（合金も含む）であれば、大気中や酸素雰囲気中で、加熱処理をすればよい。また、酸化物材料をターゲットとするスパッタリングなどにより強磁性基材１０上に酸化物層を成膜してもよい。

続いて、酸化物層２０上に、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０を形成する。成膜法の例は、スパッタリング法及びパルスレーザデポジション（ＰＬＤ）法である。

ここではスパッタリング法の一例について説明する。

まず、ターゲット材を準備する。Ｎｄ、Ｆｅ、Ｂの各々の単元素ターゲット材を準備してもよいし、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系合金のターゲット材を準備してもよい。Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層にＮｄ、Ｆｅ及びＢ以外の他の元素、例えば、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｖ、Ａｇ、Ｇｅ等を含有させる場合は、それらの単元素ターゲット材を準備してもよいし、それらを含む合金ターゲット材を準備してもよい。酸素、窒素、炭素等の不純物元素を極力低減することが望ましいため、ターゲット材中の不純物含有量は極力低減することが好適である。

成膜工程の前に、ターゲット材の表面のスパッタリングを十分に行い、ターゲット材の表面を清浄しておくことが好適である。

スパッタリング環境は、酸素、窒素、炭素等の不純物元素を極力低減することが望ましいため、１０^－６Ｐａ以下、より好ましくは１０^－８Ｐａ以下となる減圧環境であることが望ましい。

具体的には、低圧のＡｒ雰囲気でマグネトロン・スパッタリング法を適用することが好ましい。スパッタリングの電源は、ＤＣ、ＲＦどちらでも使用可能であり、ターゲット材に応じて適宜選択できる。

パルスレーザディポジッション（ＰＬＤ）法は真空チャンバー中に、目的とするＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石の組成から成るターゲットを基板と対向するように配置し、真空チャンバーの外部からＫｒＦやＮｄ－ＹＡＧなどのレーザをパルス的にターゲットに照射する方法である。

Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０の成膜後には、Ａｒなどの不活性ガス環境下で必要に応じてアニールを行い、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ結晶粒の結晶化を促進してもよい。

アニール温度の例は６００～７００℃、アニール時間の例は０．１～１０分である。

アニール後又はアニール中に、公知の種々の方法で着磁することができる。

続いて、第２実施形態の薄膜磁石の製造方法の一例を説明する。ここでは、第１実施形態の製造方法との相違点のみについて説明する。第２実施形態の薄膜磁石を製造する場合には、強磁性基材１０の材料として酸化物を選択し、その上に直接Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層３０を形成すればよい。

（実施例１）
基材として磁性ステンレス鋼であるＳＵＳ４３０薄板（厚み１５０μｍ）を用意した。表面の不純物層を真空環境下での逆スパッタリングにより清浄化した後、加熱炉にセットし、酸化雰囲気は大気中とし、昇温速度５℃／ｍｉｎ、加熱温度７００℃で１時間保持し酸化処理を行った。これによりＳＵＳ４３０薄板の上に２ｎｍの酸化物層を形成した。酸化物層はＦｅ及びＣｒを含んでいた。

次に、減圧アルゴン環境下でのマグネトロンスパッタリングにより、酸化物層上にＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層（厚み１μｍ）を形成した。ターゲットの組成は原子比率でＮｄ：Ｆｅ：Ｂで１５．８：７８．５：５．７とし、得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．２ａｔ％であった。

その後、アルゴンガス環境下で、６５０℃で１分アニールした。

（実施例２）
Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層の厚みを１０μｍとし、アニール時間を５分とする以外は、実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１５．８ａｔ％であった。

（実施例Ａ）
Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層の厚みを２０μｍとし、アニール温度を７００℃とする以外は、実施例２と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１５．９ａｔ％であった。

（実施例Ｂ）
Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層の厚みを０．１μｍとする以外は実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．１ａｔ％であった。

（実施例Ｃ）
Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層の厚みを０．５μｍとする以外は実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．１ａｔ％であった。

（実施例Ｄ）
ＳＵＳ４３０薄板の厚みを１００μｍとする以外は実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．１ａｔ％であった。

（実施例Ｅ）
ＳＵＳ４３０薄板の厚みを１０００μｍとする以外は実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．０ａｔ％であった。

（実施例３）
基材として、ＳＵＳ４３０薄板に代えて、磁性ステンレス鋼であるＳＵＳ４２０薄板を用いる以外は実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１５．９ａｔ％であった。

（実施例４）
基材としてソフトフェライト（Ｆｅ－Ｎｉ－Ｚｎ－Ｍｎ－Ｃｕ系フェライト酸化物）薄板（厚み５００μｍ）を用い、酸化物層を形成しない以外は実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１５．９ａｔ％であった。

（実施例Ｆ）
ソフトフェライト薄板の厚みを１００μｍとする以外は実施例４と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１５．９ａｔ％であった。

（実施例Ｇ）
ソフトフェライト薄板の厚みを１０００μｍとする以外は実施例４と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．１ａｔ％であった。

（実施例５）
基材としてＦｅ箔を用いた以外は、実施例１と同様にした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１８．４ａｔ％であった。

（比較例１）
基材として厚み５００μｍのＳｉ板を用い、酸化物層（熱酸化膜）の厚みを１μｍとし、酸化物層と磁石層との間に更に２０ｎｍのＭｏ層を設け、磁石層のアニール温度を６００℃とする以外は実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．２ａｔ％であった。

（比較例２）
磁石層の厚みを１０μｍとし、酸化物層と磁石層との間に更に５０ｎｍのＭｏ層を設け、磁石層のアニール温度を６５０℃とする以外は比較例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１５．８ａｔ％であった。

（比較例Ａ）
磁石層の厚みを０．１μｍとする以外は比較例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．０ａｔ％であった。

（比較例Ｂ）
磁石層の厚みを０．５μｍとする以外は比較例２と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１５．９ａｔ％であった。

（比較例３）
基材として厚み５００μｍの石英ガラス板を用い、その上に酸化物層を形成せず、石英ガラス板の上に厚み２０μｍのＭｏ層を設ける以外は、実施例１と同様にした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．７ａｔ％であった。得られた磁石層の磁気特性を振動試料型磁力計で評価したところ、ＨｃＪ≧８．０ｋＯｅ、Ｍｒ≧１０．０ｋＧ、Ｍｓ≧１２．０ｋＧであった。

（比較例４）
磁石層の厚みを１０μｍとし、酸化物層と磁石層との間に更に５０ｎｍのＭｏ層を設け、磁石層のアニール温度を７００℃とする以外は比較例３と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．１ａｔ％であった。

（比較例５）
基材としてＦｅ薄板を用い、表面の不純物層を真空環境下での逆スパッタリングにより清浄化した後、酸化物層を形成せず、実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１９．４ａｔ％であった。

（比較例６）
Ｆｅ薄板と磁石層との間に厚み２０μｍのＭｏ層を設けた以外は比較例５と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１７．８ａｔ％であった。

（比較例７）
基板を非磁性ステンレス鋼であるＳＵＳ３０１薄板とする以外は実施例１と同様にした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．０ａｔ％であった。

（実施例６）
酸化物層の厚みを０．８ｎｍとする以外は、実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．８ａｔ％であった。

（実施例７）
酸化物層の厚みを１ｎｍとする以外は、実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．４ａｔ％であった。

（実施例８）
酸化物層の厚みを３ｎｍとする以外は、実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１５．８ａｔ％であった。

（実施例９）
酸化物層の厚みを４ｎｍとする以外は、実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１５．９ａｔ％であった。

（実施例１０）
酸化物層の厚みを５ｎｍとする以外は、実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１５．９ａｔ％であった。

（実施例１１）
酸化物層の厚みを７ｎｍとする以外は、実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１５．７ａｔ％であった。

（実施例１２）
酸化物層の厚みを１０ｎｍとする以外は、実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１５．７ａｔ％であった。

（実施例Ｈ）
酸化物層の厚みを１０００ｎｍとする以外は、実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．０ａｔ％であった。

（実施例Ｉ）
酸化物層の厚みを１００００ｎｍとする以外は、実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．１ａｔ％であった。

（実施例Ｊ）
アニール時間を５分とする以外は、実施例Ｉと同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１５．９ａｔ％であった。

（実施例Ｋ）
アニール温度を７５０℃とする以外は、実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．２ａｔ％であった。

（実施例Ｌ）
酸化物層の厚みを０．５ｎｍとする以外は実施例１と同様とした。得られた磁石層におけるＮｄ組成は１６．１ａｔ％であった。

（各層の組成分析）
酸化物層及び磁石層の組成分析には、ＥＰＭＡ分析法を用いた。

（表面磁束密度の測定）
磁石層の表面磁束密度は以下のようにして測定した。
まず、薄膜磁石（１０ｍｍ×１０ｍｍ）の磁石層を着磁した。具体的には、磁石層に対して垂直方向に磁界を印加して磁石層の全体を磁石層に対して垂直な第１の方向に着磁した。続いて、第１の方向とは反対向きの第２の方向に磁界を印加した状態で、磁石層の一部をレーザ加熱してから放冷し、当該一部の磁化を第２の方向に着磁した。第１の磁化の領域と、第２の磁化の領域とをストライプ状に配置した。各領域の長さは１０ｍｍ、幅は２００μｍ、２つの領域の幅方向の繰り返し数４５とした。

次に、縞状に着磁された部分の表面中央から１００μｍの位置での磁束密度を、ホールセンサを有するプローブで測定した。

（強磁性基材中のＮｄ濃度）
強磁性基材と酸化物層との界面からの深さが１００ｎｍの位置での強磁性基材中のＮｄ濃度を測定した。具体的には、サンプルの一部を採取し台座に固定した後、真空脱泡した熱硬化性エポキシ樹脂を流し込み熱硬化させた。上記で作製した試料の表面を研磨紙で乾式研磨した。研磨紙の順序は粗い研磨紙（＃６００）で粗研磨した後、中程度の研磨紙（＃１２００）でさらに研磨し、最終的に細かい研磨紙（＃３０００）で仕上げ研磨することによって、研磨面を鏡面とした。上記で鏡面加工した試料をＦＩＢ装置によってエッチング加工した。上記で得たサンプルの断面に対し、透過型電子顕微鏡(FEI製 Titan G2 60-300)を用いて３００ｋＶの加速電圧でＳＴＥＭ－ＥＤＳ測定（ＳｃａｎｎｉｎｇＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ－ＥｎｅｒｇｙＤｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：走査型透過電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分光分析）を実施した。ＥＤＳマッピング測定を行った後、強磁性基材と酸化物層との界面から幅１０００ｎｍ×深さ１００ｎｍの位置のＮｄ濃度を等間隔で3点以上測定し、その平均値を強磁性基材中のＮｄ濃度とした。

条件及び結果を表１～表３に示す。

磁石層の厚みが１μｍの例で比較すると、実施例ではＭｏなどの高融点金属層を設けることなく、０．７７ｍＴ以上の表面磁束密度を実現できた。また、強磁性金属層を用いた実施例では、酸化物層の厚みが大きくなるとより表面磁束密度が大きくなった。

１０…強磁性基材（強磁性酸化物基材）、２０…酸化物層、３０…Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層、１００…薄膜磁石。

Claims (11)

1. 強磁性基材と、前記強磁性基材上に設けられた酸化物層と、前記酸化物層上に設けられたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層と、を備える、薄膜磁石。
2. 前記酸化物層は、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔｉ，Ｚｎ，Ｎｉ、及びＣｏから成る群から選択される少なくとも１つを含む、請求項１に記載の薄膜磁石。
3. 前記酸化物層の厚みは、０．８ｎｍ以上である、請求項１又は２に記載の薄膜磁石。
4. 前記強磁性基材の材料は、磁性ステンレス鋼、Ｆｅ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮｉ，Ｃｏ，Ｎｉから成る群から選択される少なくとも１つである、請求項１～３のいずれか一項に記載の薄膜磁石。
5. 前記強磁性基材の厚みは１００～１０００μｍである請求項１～４のいずれか一項に記載の薄膜磁石。
6. 前記強磁性基材と前記酸化物層との界面からの深さが１００ｎｍの位置での前記強磁性基材中のＮｄ濃度が１ｗｔ％以下である、請求項１～５のいずれか一項記載の薄膜磁石。
7. 強磁性酸化物基材と、前記強磁性酸化物基材上に設けられたＮｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層と、を備える、薄膜磁石。
8. 前記強磁性酸化物基材の材料は、ソフトフェライトである、請求項７に記載の薄膜磁石。
9. 前記強磁性酸化物基材の厚みは１００～１０００μｍである請求項７又は８に記載の薄膜磁石。
10. 前記強磁性酸化物基材と前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層との界面からの深さが１００ｎｍの位置での前記強磁性酸化物基材中のＮｄ濃度が１ｗｔ％以下である、請求項７～９のいずれか１項に記載の薄膜磁石。
11. 前記Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石層の厚みは０．１～２０μｍである、請求項１～１０のいずれか一項に記載の薄膜磁石。
    
    

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