JP2023109412A - アモルファス合金軟磁性粉末、圧粉磁心、磁性素子および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高い飽和磁束密度と低い保磁力とを両立するアモルファス合金軟磁性粉末、かかる磁性粉末を含む圧粉磁心および磁性素子、ならびに、小型化および高出力化が可能な電子機器を提供すること。【解決手段】（ＦｅｘＣｏ１－ｘ）１００－（ａ＋ｂ）（ＳｉｙＢ１－ｙ）ａＭｂ［Ｍは、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｓｎ、Ｍｏ、ＣｕおよびＮｂからなる群から選択される少なくとも１種であり、ｘ、ｙ、ａおよびｂは、０．７３≦ｘ≦０．８５、０．０２≦ｙ≦０．１０、１３．０≦ａ≦１９．０、０≦ｂ≦２．０である。］で表される組成を有し、粒子に対するＸＡＦＳ測定を行ったとき、得られるＳｉ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトルは、１８４２±１ｅＶに存在するピークＡと、１８４５±１ｅＶに存在するピークＢと、１８４８±１ｅＶに存在するピークＣと、を有し、強度比Ａ／Ｃが０．４０以下であり、強度比Ｂ／Ｃが０．６０以下であるアモルファス合金軟磁性粉末。【選択図】図７

Description

本発明は、アモルファス合金軟磁性粉末、圧粉磁心、磁性素子および電子機器に関するものである。

磁性素子を備える各種電子機器において、小型化や高出力化を図るためには、圧粉磁心が含む軟磁性粉末について低保磁力を維持しつつ、飽和磁束密度を高めることが必要になる。

特許文献１には、組成式（Ｆｅ_{（１－（α＋β）}）Ｘ１_αＸ２_β）_{（１－（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ））}Ｍ_ａＢ_ｂＰ_ｃＳｉ_ｄＣ_ｅＳ_ｆからなる主成分を有する軟磁性合金粉末であって、Ｘ１はＣｏおよびＮｉからなる群から選択される１つ以上、Ｘ２はＡｌ，Ｍｎ，Ａｇ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｂｉ，Ｎ，Ｏおよび希土類元素からなる群より選択される１つ以上、ＭはＮｂ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，ＴｉおよびＶからなる群から選択される１つ以上である軟磁性合金粉末が開示されている。この粉末では、０≦ａ≦０．１６０、０．０２０≦ｂ≦０．２００、０≦ｃ≦０．１５０、０≦ｄ≦０．０６０、０≦ｅ≦０．０３０、０．００１０≦ｆ≦０．０３０、０．００５≦ｆ／ｂ≦１．５０、α≧０、β≧０、０≦α＋β≦０．５０である。また、特許文献１では、Ｘ１としてＣｏを選択することにより、熱処理後の飽和磁化を向上させることが開示されている。

特開２０２０－０７０４６８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の軟磁性合金粉末は、飽和磁化を高めつつ、低保磁力化を図るという点で依然として改善の余地がある。つまり、軟磁性粉末において、高い飽和磁束密度と低い保磁力とを両立させることが課題となっている。

本発明の適用例に係るアモルファス合金軟磁性粉末は、
（Ｆｅ_ｘＣｏ_１－ｘ）_{１００－（ａ＋ｂ）}（Ｓｉ_ｙＢ_１－ｙ）_ａＭ_ｂ
［Ｍは、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｓｎ、Ｍｏ、ＣｕおよびＮｂからなる群から選択される少なくとも１種であり、
ｘ、ｙ、ａおよびｂは、
０．７３≦ｘ≦０．８５、
０．０２≦ｙ≦０．１０、
１３．０≦ａ≦１９．０、
０≦ｂ≦２．０である。］
で表される組成を有し、
粒子に対する分析深さをバルクに設定してＸＡＦＳ測定を行ったとき、得られるＳｉ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトルは、
エネルギーが１８４２±１ｅＶの範囲内に存在するピークＡと、
エネルギーが１８４５±１ｅＶの範囲内に存在するピークＢと、
エネルギーが１８４８±１ｅＶの範囲内に存在するピークＣと、
を有し、
前記ピークＡの強度をＡとし、
前記ピークＢの強度をＢとし、
前記ピークＣの強度をＣとするとき、
強度比Ａ／Ｃが０．４０以下であり、
強度比Ｂ／Ｃが０．６０以下であることを特徴とする。

本発明の適用例に係る圧粉磁心は、
本発明の適用例に係るアモルファス合金軟磁性粉末を含むことを特徴とする。

本発明の適用例に係る磁性素子は、
本発明の適用例に係る圧粉磁心を備えることを特徴とする。

本発明の適用例に係る電子機器は、
本発明の適用例に係る磁性素子を備えることを特徴とする。

回転水流アトマイズ法によりアモルファス合金軟磁性粉末を製造する装置の一例を示す縦断面図である。 トロイダルタイプのコイル部品を模式的に示す平面図である。 閉磁路タイプのコイル部品を模式的に示す透過斜視図である。 実施形態に係る磁性素子を備える電子機器であるモバイル型のパーソナルコンピューターを示す斜視図である。 実施形態に係る磁性素子を備える電子機器であるスマートフォンを示す平面図である。 実施形態に係る磁性素子を備える電子機器であるディジタルスチルカメラを示す斜視図である。 サンプルＮｏ．３（実施例）およびサンプルＮｏ．３０（比較例）のアモルファス合金軟磁性粉末について得られたＳｉ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトルである。 図７に示すＳｉ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトルから取得した強度比Ａ／Ｃおよび強度比Ｂ／Ｃを比較したグラフである。 サンプルＮｏ．３（実施例）およびサンプルＮｏ．３０（比較例）のアモルファス合金軟磁性粉末について得られたＳｉ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルに基づく動径分布関数である。 図９に示す動径分布関数から取得した強度比Ｅ／Ｄおよび強度比Ｆ／Ｄを比較したグラフである。 サンプルＮｏ．３（実施例）およびサンプルＮｏ．３０（比較例）のアモルファス合金軟磁性粉末について得られたＦｅ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルに基づく動径分布関数である。 図１１に示す動径分布関数から取得した強度比Ｈ／Ｇおよび強度比Ｉ／Ｇを比較したグラフである。 サンプルＮｏ．３（実施例）およびサンプルＮｏ．３０（比較例）のアモルファス合金軟磁性粉末の表面について得られたＣｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルに基づく動径分布関数である。 図１３に示す動径分布関数から取得した強度比Ｋ／Ｊおよび強度比Ｌ／Ｊを比較したグラフである。 サンプルＮｏ．３（実施例）およびサンプルＮｏ．３０（比較例）のアモルファス合金軟磁性粉末のバルクについて得られたＣｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルに基づく動径分布関数である。 図１５に示す動径分布関数から取得した強度比Ｎ／Ｍおよび強度比Ｏ／Ｍを比較したグラフである。

以下、本発明のアモルファス合金軟磁性粉末、圧粉磁心、磁性素子および電子機器について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。

１．アモルファス合金軟磁性粉末
実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末は、軟磁性を示すアモルファス合金粉末である。アモルファス合金軟磁性粉末は、いかなる用途にも適用可能であるが、例えば、粒子同士を結着させて成形される。これにより、磁性素子に用いられる圧粉磁心が得られる。

実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末は、（Ｆｅ_ｘＣｏ_１－ｘ）_{１００－（ａ＋ｂ）}（Ｓｉ_ｙＢ_１－ｙ）_ａＭ_ｂで表される組成を有する粉末である。ここで、Ｍは、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｓｎ、Ｍｏ、ＣｕおよびＮｂからなる群から選択される少なくとも１種である。また、ｘ、ｙ、ａおよびｂは、０．７３≦ｘ≦０．８５、０．０２≦ｙ≦０．１０、１３．０≦ａ≦１９．０、０≦ｂ≦２．０である。

そして、このアモルファス合金軟磁性粉末は、粒子に対する分析深さをバルクに設定したＸＡＦＳ測定を行ったとき、得られるＳｉ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトルが、以下の特徴を満たす。Ｘ線のエネルギーが１８４２±１ｅＶの範囲内に存在するピークＡの強度をＡとし、１８４５±１ｅＶの範囲内に存在するピークＢの強度をＢとし、１８４８±１ｅＶの範囲内に存在するピークＣの強度をＣとするとき、強度比Ａ／Ｃが０．４０以下であり、強度比Ｂ／Ｃが０．６０以下である。

このようなアモルファス合金軟磁性粉末は、高い飽和磁束密度と低い保磁力とを両立する。このため、かかるアモルファス合金軟磁性粉末を用いることにより、磁性素子の小型化および高出力化を図ることができる。

１．１．組成
以下、アモルファス合金軟磁性粉末が有する組成について詳述する。実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末は、前述したように、（Ｆｅ_ｘＣｏ_１－ｘ）_{１００－（ａ＋ｂ）}（Ｓｉ_ｙＢ_１－ｙ）_ａＭ_ｂで表される組成を有する。この組成式は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｉ、ＢおよびＭの少なくとも５元素からなる組成における比率を表している。

Ｆｅ（鉄）は、実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末の基本的な磁気特性や機械的特性に大きな影響を与える。

Ｆｅの含有率は、特に限定されないが、アモルファス合金軟磁性粉末においてＦｅが主成分、すなわち原子数の比率が最も高くなるように設定される。本実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、Ｆｅの含有率が、６１．０質量％以上７１．０質量％以下であるのが好ましく、６３．０質量％以上６９．０質量％以下であるのがより好ましく、６５．０質量％以上６８．０質量％以下であるのがさらに好ましい。なお、Ｆｅの含有率が前記下限値を下回ると、組成によっては、アモルファス合金軟磁性粉末の磁束密度が低下するおそれがある。一方、Ｆｅの含有率が前記上限値を上回ると、組成によっては、アモルファス構造を安定的に形成することが困難になるおそれがある。

ｘは、Ｆｅの原子数とＣｏの原子数との合計を１としたとき、合計の原子数に対するＦｅの原子数の割合を表す。本実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、０．７３≦ｘ≦０．８５とされる。また、好ましくは０．７５≦ｘ≦０．８３とされ、より好ましくは０．７７≦ｘ≦０．８１とされる。

Ｃｏ（コバルト）は、アモルファス合金軟磁性粉末の飽和磁束密度を高めることができる。

Ｆｅの原子数とＣｏの原子数との合計を１としたとき、合計の原子数に対するＣｏの原子数の割合は、０．１５≦１－ｘ≦０．２７とされる。また、好ましくは０．１７≦１－ｘ≦０．２５とされ、より好ましくは０．１９≦１－ｘ≦０．２３とされる。１－ｘを前記範囲内とすることにより、保磁力の上昇を抑えつつ、アモルファス合金軟磁性粉末の飽和磁束密度を高めることができる。

なお、１－ｘが前記下限値を下回ると、Ｆｅの含有量に対するＣｏの含有量が少なくなりすぎるため、飽和磁束密度を十分に高めることができない。一方、１－ｘが前記上限値を上回ると、Ｆｅの含有量に対するＣｏの含有量が多くなりすぎるため、アモルファス構造を安定的に形成することが困難になり、保磁力が上昇する。

Ｃｏの含有率は、好ましくは１２．０原子％以上２２．０原子％以下とされ、より好ましくは１５．０原子％以上１９．０原子％以下とされる。

Ｓｉ（ケイ素）は、アモルファス合金軟磁性粉末を原材料から製造するとき、アモルファス化を促進するとともに、アモルファス合金軟磁性粉末の透磁率を高める。これにより、低保磁力化と高透磁率化とを図ることができる。

Ｂ（ホウ素）は、アモルファス合金軟磁性粉末を原材料から製造するとき、アモルファス化を促進する。特にＳｉとＢとを併用することによって、両者の原子半径の差に基づき、相乗的にアモルファス化を促進することができる。これにより、低保磁力化および高透磁率化を十分に図ることができる。

ｙは、Ｓｉの原子数とＢの原子数との合計を１としたとき、合計の原子数に対するＳｉの原子数の割合を表す。本実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、０．０２≦ｙ≦０．１０とされる。また、好ましくは０．０４≦ｙ≦０．０８とされ、より好ましくは０．０５≦ｙ≦０．０７とされる。ｙを前記範囲内とすることにより、Ｓｉの原子数とＢの原子数とのバランスを最適化することができる。これにより、ＦｅおよびＣｏが比較的高濃度であっても、十分にアモルファス化を図ることができる。したがって、ｙを前記範囲内とすることにより、高い飽和磁束密度を損なうことなく、低保磁力化を図ることができる。

なお、ｙが前記下限値を下回る場合、および、ｙが前記上限値を上回る場合には、Ｓｉの原子数とＢの原子数とのバランスが崩れる。このため、ＦｅおよびＣｏを比較的高濃度にした組成比においてアモルファス化を促進することができない。

ａは、ＳｉおよびＢと、ＦｅおよびＣｏと、のバランスを左右する。本実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、１３．０≦ａ≦１９．０とされる。また、好ましくは１４．０≦ａ≦１８．０とされ、より好ましくは１５．０≦ａ≦１７．０とされる。ａを前記範囲内とすることにより、主にアモルファス化を促進するＳｉおよびＢと、主に飽和磁束密度を高めるＦｅおよびＣｏと、のバランスが最適化される。

なお、ａが前記下限値を下回ると、ＳｉおよびＢの量比が低下し、ＦｅおよびＣｏの量比が上昇するため、アモルファス化が難しくなる。一方、ａが前記上限値を上回ると、ＳｉおよびＢの量比が上昇し、ＦｅおよびＣｏの量比が低下するため、飽和磁束密度を十分に高めることが難しくなる。

Ｓｉの含有率は、好ましくは０．４０原子％以上１．８０原子％以下とされ、より好ましくは０．８０原子％以上１．５０原子％以下とされる。

Ｂの含有率は、好ましくは１１．０原子％以上１８．０原子％以下とされ、より好ましくは１４．０原子％以上１６．０原子％以下とされる。

Ｍは、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｓｎ、Ｍｏ、ＣｕおよびＮｂからなる群から選択される少なくとも１種である。Ｍを所定量含有することにより、飽和磁束密度をより高めることができる。また、Ｍが、上記元素の２種類以上を含むことにより、Ｍを含まない場合や１種類のＭを含む場合に比べて、飽和磁束密度をさらに高めることができる。

ｂは、Ｍの含有率を表す。Ｍとして複数の元素が含まれる場合には、ｂは複数の元素を合計した含有率である。本実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、０≦ｂ≦２．０とされる。また、好ましくは０．５≦ｂ≦１．５とされ、より好ましくは０．７≦ｂ≦１．２とされる。ｂを前記範囲内とすることにより、アモルファス化を阻害することなく、飽和磁束密度を高めることができる。

なお、ｂが前記下限値を下回ると、上記効果が十分に得られないおそれがある。一方、ｂが前記上限値を上回ると、アモルファス化が阻害される。

実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末は、（Ｆｅ_ｘＣｏ_１－ｘ）_{１００－（ａ＋ｂ）}（Ｓｉ_ｙＢ_１－ｙ）_ａＭ_ｂで表される組成の他、不純物を含んでいてもよい。不純物としては、上記以外のあらゆる元素が挙げられるが、不純物の含有率の合計が１．０質量％以下であるのが好ましく、０．２質量％以下であるのがより好ましく、０．１質量％以下であるのがさらに好ましい。

以上、実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末の組成について詳述したが、上記組成および不純物は、以下のような分析手法により特定される。

分析手法としては、例えば、ＪＩＳ Ｇ １２５７：２０００に規定された鉄及び鋼－原子吸光分析法、ＪＩＳ Ｇ １２５８：２００７に規定された鉄及び鋼－ＩＣＰ発光分光分析法、ＪＩＳ Ｇ １２５３：２００２に規定された鉄及び鋼－スパーク放電発光分光分析法、ＪＩＳ Ｇ １２５６：１９９７に規定された鉄及び鋼－蛍光Ｘ線分析法、ＪＩＳ Ｇ １２１１～Ｇ １２３７に規定された重量・滴定・吸光光度法等が挙げられる。

具体的には、例えばＳＰＥＣＴＲＯ社製固体発光分光分析装置、特にスパーク放電発光分光分析装置、モデル：ＳＰＥＣＴＲＯＬＡＢ、タイプ：ＬＡＶＭＢ０８Ａや、株式会社リガク製ＩＣＰ装置ＣＩＲＯＳ１２０型が挙げられる。

また、特にＣ（炭素）およびＳ（硫黄）の特定に際しては、ＪＩＳ Ｇ １２１１：２０１１に規定された酸素気流燃焼（高周波誘導加熱炉燃焼）－赤外線吸収法も用いられる。具体的には、ＬＥＣＯ社製炭素・硫黄分析装置、ＣＳ－２００が挙げられる。

さらに、特にＮ（窒素）およびＯ（酸素）の特定に際しては、ＪＩＳ Ｇ １２２８：１９９７に規定された鉄及び鋼－窒素定量方法、ＪＩＳ Ｚ ２６１３：２００６に規定された金属材料の酸素定量方法通則も用いられる。具体的には、ＬＥＣＯ社製酸素・窒素分析装置、ＴＣ－３００／ＥＦ－３００が挙げられる。

１．２．ＸＡＦＳ測定による粉末の評価
実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末に対してＸＡＦＳ測定を行うと、Ｘ線吸収スペクトルが得られる。ＸＡＦＳ測定とは、Ｘ線吸収微細構造測定のことであり、元素ごとに特有のＸ線の吸収に基づいて、粒子に含まれる元素の化学状態や局所構造を調べる分析手法のことである。ＸＡＦＳ測定では、ＸＡＮＥＳ（X-ray Absorption Near Edge Structure）スペクトルと、ＥＸＡＦＳ（Extended X-ray Absorption Fine Structure）スペクトルと、を取得することができる。ＸＡＮＥＳスペクトルからは、主に、吸収原子の価数のような化学状態（電子状態）等が得られる。また、ＥＸＡＦＳスペクトルからは、主に、吸収原子の周りの局所構造（配位環境）が得られる。

１．２．１．特徴（１）
実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、含まれる粒子に対するＸＡＦＳ測定を行ったとき、得られるＳｉ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトルが、特徴（１）として以下の強度比を満たすピークＡ、ピークＢおよびピークＣを有する。

エネルギーが１８４２±１ｅＶの範囲内に存在するピークＡの強度をＡとし、エネルギーが１８４５±１ｅＶの範囲内に存在するピークＢの強度をＢとし、エネルギーが１８４８±１ｅＶの範囲内に存在するピークＣの強度をＣとするとき、強度比Ａ／Ｃが０．４０以下であり、強度比Ｂ／Ｃが０．６０以下である。なお、上述したＳｉ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトルは、粒子におけるＸＡＦＳ測定の深さを、バルク（深さ数１０μｍ程度）に設定して得られるスペクトルである。ＸＡＦＳ測定の深さは、ＸＡＦＳ測定において検出する信号を選択することによって、バルクから表面（深さ数１００ｎｍ未満）までの間で制御可能である。具体的には、検出する信号としてＸ線を選択した場合には、測定の深さをバルクに設定することができ、検出する信号として電子を選択した場合には、測定の深さを表面に設定することができる。また、本明細書における「ピークの強度」とは、スペクトルまたは動径分布関数が有するピークの、バックグラウンドからの高さのことである。

ピークＡは、Ｆｅ－Ｓｉ原子対に帰属される構造である。ピークＢも、Ｆｅ－Ｓｉ原子対に帰属される構造である。ピークＣは、ＳｉＯ_２に帰属される構造である。

なお、本明細書における「ピーク」には、頂点を持つ明瞭な上に凸の形状の他、ショルダー構造のような上に凸ではない形状も含む。また、上に凸の形状やショルダー構造のいずれも存在しない場合には、規定範囲内の最大値の強度を、各ピークの強度とみなす。

強度比Ａ／Ｃが前記範囲内であり、かつ、強度比Ｂ／Ｃが前記範囲内であることは、結晶状態を表すＦｅ－Ｓｉ配位に帰属されるピークの強度比が低いことを裏づけている。したがって、特徴（１）を満たすことは、アモルファス合金軟磁性粉末に含まれる粒子においてアモルファス化度が高いことを示している。このようなアモルファス合金軟磁性粉末は、前述したように、高濃度に添加されたＦｅやＣｏに起因する高い飽和磁束密度を損なうことなく、高いアモルファス化度に由来する低保磁力化が図られたものとなる。

なお、強度比Ａ／Ｃは、好ましくは０．３５以下である。また、強度比Ｂ／Ｃは、好ましくは０．５０以下である。なお、下限値は、設定されなくてもよいが、粒子ごとのバラつきを抑えるという観点で、それぞれ０．１０以上とするのが好ましい。

１．２．２．特徴（２）
実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、含まれる粒子に対するＸＡＦＳ測定を行ったとき、得られるＳｉ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルをフーリエ変換して得られる動径分布関数が、特徴（２）として以下の強度比を満たすピークＤ、ピークＥおよびピークＦを有するのが好ましい。

原子間距離が０．１３±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＤの強度をＤとし、原子間距離が０．２４±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＥの強度をＥとし、原子間距離が０．４３±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＦの強度をＦとするとき、強度比Ｅ／Ｄが０．６０以下であり、強度比Ｆ／Ｄが０．４０以下である。なお、上述したＳｉ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルは、粒子におけるＸＡＦＳ測定の深さを、バルクに設定して得られるスペクトルである。

ピークＤは、吸収原子であるＳｉ原子に隣接するＯ原子（第一近接Ｏ原子）に帰属される構造である。ピークＥは、Ｓｉ原子に隣接するＦｅ原子（第一近接Ｆｅ原子）に帰属される構造である。ピークＦは、Ｓｉ原子に隣接する第一近接Ｆｅ原子に隣接するＦｅ原子（第二近接Ｆｅ原子）に帰属される構造である。

強度比Ｅ／Ｄが前記範囲内にあり、かつ、強度比Ｆ／Ｄが前記範囲内にあることは、結晶状態を表す原子間距離に対応するピークの強度比が低いことを裏付けている。つまり、結晶状態の原子配置からずれた原子が相対的に多いことを裏付けているといえる。したがって、特徴（２）を満たすことは、アモルファス合金軟磁性粉末に含まれる粒子においてアモルファス化度が高いことを示している。したがって、特徴（２）を満たすアモルファス合金軟磁性粉末は、高い飽和磁束密度と低い保磁力とを両立するものとなる。

なお、強度比Ｅ／Ｄは、より好ましくは０．５０以下である。また、強度比Ｆ／Ｄは、より好ましくは０．３０以下である。なお、下限値は、設定されなくてもよいが、粒子ごとのバラつきを抑えるという観点で、それぞれ０．０１以上とするのが好ましい。

１．２．３．特徴（３）
実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、含まれる粒子に対するＸＡＦＳ測定を行ったとき、得られるＦｅ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルをフーリエ変換して得られる動径分布関数が、特徴（３）として以下の強度比を満たすピークＧ、ピークＨおよびピークＩを有するのが好ましい。

原子間距離が０．２２±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＧの強度をＧとし、原子間距離が０．３６±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＨの強度をＨとし、原子間距離が０．４５±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＩの強度をＩとするとき、強度比Ｈ／Ｇが０．２０以下であり、強度比Ｉ／Ｇが０．２０以下である。なお、上述したＦｅ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルは、粒子におけるＸＡＦＳ測定の深さを、表面に設定して得られるスペクトルである。

ピークＧは、吸収原子であるＦｅ原子に隣接するＦｅ原子（第一近接Ｆｅ原子）に帰属される構造である。ピークＨは、第一近接Ｆｅ原子に隣接するＦｅ原子（第二近接Ｆｅ原子）に帰属される構造である。ピークＩは、第二近接Ｆｅ原子に隣接するＦｅ原子（第三近接Ｆｅ原子）に帰属される構造である。

強度比Ｈ／Ｇが前記範囲内にあり、かつ、強度比Ｉ／Ｇが前記範囲内にあることは、結晶状態を表す原子間距離に対応するピークの強度比が低いことを裏付けている。つまり、結晶状態の原子配置からずれた原子が相対的に多いことを裏付けているといえる。したがって、特徴（３）を満たすことは、アモルファス合金軟磁性粉末に含まれる粒子においてアモルファス化度が高いことを示している。したがって、特徴（３）を満たすアモルファス合金軟磁性粉末は、高い飽和磁束密度と低い保磁力とを両立するものとなる。

なお、強度比Ｈ／Ｇは、より好ましくは０．１５以下である。また、強度比Ｉ／Ｇは、より好ましくは０．１５以下である。なお、下限値は、設定されなくてもよいが、粒子ごとのバラつきを抑えるという観点で、それぞれ０．０１以上とするのが好ましい。

また、強度比Ｉ／Ｈは、好ましくは１．００未満であり、より好ましくは０．９０以下であり、さらに好ましくは０．８０以下である。強度比Ｉ／Ｈは、第二近接Ｆｅ原子に帰属されるピークＨと、第三近接Ｆｅ原子に帰属されるピークＩと、の強度比である。これが前記範囲を満たすことは、第二近接Ｆｅ原子に比べて第三近接Ｆｅ原子の原子配置が結晶状態からずれていることを裏付けている。これは、アモルファス化度がより高いことを示している。したがって、強度比Ｉ／Ｈが前記範囲内を満たすアモルファス合金軟磁性粉末は、さらに低い保磁力を有するものとなる。

また、ピークＧは、原子間距離が前記範囲内に存在しているのが好ましいが、特に、０．１９０ｎｍ以上０．２０５ｎｍ以下の範囲内に存在しているのがより好ましい。この原子間距離は、結晶状態の原子間距離よりも短い。このような範囲にピークＧが存在していることは、第一近接Ｆｅ原子についても、その原子配置が結晶状態から十分にずれていて、アモルファス化度がさらに高いことを裏付けている。したがって、ピークＧが前記範囲内に存在するアモルファス合金軟磁性粉末は、さらに低い保磁力を有するものとなる。

１．２．４．特徴（４）
実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、含まれる粒子に対するＸＡＦＳ測定を行ったとき、得られるＣｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルをフーリエ変換して得られる動径分布関数が、特徴（４）として以下の強度比を満たすピークＪ、ピークＫおよびピークＬを有するのが好ましい。

原子間距離が０．２２±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＪの強度をＪとし、原子間距離が０．３５±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＫの強度をＫとし、原子間距離が０．４４±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＬの強度をＬとするとき、強度比Ｋ／Ｊが０．２０以下であり、強度比Ｌ／Ｊが０．２０以下である。なお、上述したＣｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルは、粒子におけるＸＡＦＳ測定の深さを、表面に設定して得られるスペクトルである。

ピークＪは、吸収原子であるＣｏ原子に隣接するＦｅ原子（第一近接Ｆｅ原子）に帰属される構造である。ピークＫは、第一近接Ｆｅ原子に隣接するＦｅ原子（第二近接Ｆｅ原子）に帰属される構造である。ピークＬは、第二近接Ｆｅ原子に隣接するＦｅ原子（第三近接Ｆｅ原子）に帰属される構造である。

強度比Ｋ／Ｊが前記範囲内にあり、かつ、強度比Ｌ／Ｊが前記範囲内にあることは、結晶状態を表す原子間距離に対応するピークの強度比が低いことを裏付けている。つまり、結晶状態の原子配置からずれた原子が相対的に多いことを裏付けているといえる。したがって、特徴（４）を満たすことは、アモルファス合金軟磁性粉末に含まれる粒子の表面においてアモルファス化度が高いことを示している。したがって、特徴（４）を満たすアモルファス合金軟磁性粉末は、高い飽和磁束密度と低い保磁力とを両立するものとなる。

なお、強度比Ｋ／Ｊは、より好ましくは０．１５以下である。また、強度比Ｌ／Ｊは、より好ましくは０．１５以下である。なお、下限値は、設定されなくてもよいが、粒子ごとのバラつきを抑えるという観点で、それぞれ０．０１以上とするのが好ましい。

また、強度比Ｌ／Ｋは、好ましくは１．００未満であり、より好ましくは０．９０以下であり、さらに好ましくは０．８０以下である。強度比Ｌ／Ｋは、第二近接Ｆｅ原子に帰属されるピークＫと、第三近接Ｆｅ原子に帰属されるピークＬと、の強度比である。これが前記範囲を満たすことは、第二近接Ｆｅ原子に比べて第三近接Ｆｅ原子の原子配置が結晶状態からずれていることを裏付けている。これは、アモルファス化度がより高いことを示している。したがって、強度比Ｌ／Ｋが前記範囲内を満たすアモルファス合金軟磁性粉末は、さらに低い保磁力を有するものとなる。

また、ピークＪは、原子間距離が前記範囲内に存在しているのが好ましいが、特に、０．１９０ｎｍ以上０．２０５ｎｍ以下の範囲内に存在しているのがより好ましい。この原子間距離は、結晶状態の原子間距離よりも短い。このような範囲にピークＪが存在していることは、第一近接Ｆｅ原子についても、その原子配置が結晶状態から十分にずれていて、アモルファス化度がさらに高いことを裏付けている。したがって、ピークＪが前記範囲内に存在するアモルファス合金軟磁性粉末は、さらに低い保磁力を有するものとなる。

１．２．５．特徴（５）
実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、含まれる粒子に対するＸＡＦＳ測定を行ったとき、得られるＣｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルをフーリエ変換して得られる動径分布関数が、特徴（５）として以下の強度比を満たすピークＭ、ピークＮおよびピークＯを有するのが好ましい。

原子間距離が０．２０±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＭの強度をＭとし、原子間距離が０．３５±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＮの強度をＮとし、原子間距離が０．４５±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＯの強度をＯとするとき、強度比Ｎ／Ｍが０．２０以下であり、強度比Ｏ／Ｍが０．２０以下である。なお、上述したＣｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルは、粒子におけるＸＡＦＳ測定の深さを、バルクに設定して得られるスペクトルである。

ピークＭは、吸収原子であるＣｏ原子に隣接するＦｅ原子（第一近接Ｆｅ原子）に帰属される構造である。ピークＮは、第一近接Ｆｅ原子に隣接するＦｅ原子（第二近接Ｆｅ原子）に帰属される構造である。ピークＯは、第二近接Ｆｅ原子に隣接するＦｅ原子（第三近接Ｆｅ原子）に帰属される構造である。

強度比Ｎ／Ｍが前記範囲内にあり、かつ、強度比Ｏ／Ｍが前記範囲内にあることは、結晶状態を表す原子間距離に対応するピークの強度比が低いことを裏付けている。つまり、結晶状態の原子配置からずれた原子が相対的に多いことを裏付けているといえる。したがって、特徴（５）を満たすことは、アモルファス合金軟磁性粉末に含まれる粒子のバルクにおいてアモルファス化度が高いことを示している。したがって、特徴（５）を満たすアモルファス合金軟磁性粉末は、高い飽和磁束密度と低い保磁力とを両立するものとなる。

なお、強度比Ｎ／Ｍは、より好ましくは０．１５以下である。また、強度比Ｏ／Ｍは、より好ましくは０．１５以下である。なお、下限値は、設定されなくてもよいが、粒子ごとのバラつきを抑えるという観点で、それぞれ０．０１以上とするのが好ましい。

また、強度比Ｏ／Ｎは、好ましくは１．００未満であり、より好ましくは０．９０以下であり、さらに好ましくは０．８０以下である。強度比Ｏ／Ｎは、第二近接Ｆｅ原子に帰属されるピークＮと、第三近接Ｆｅ原子に帰属されるピークＯと、の強度比である。これが前記範囲を満たすことは、第二近接Ｆｅ原子に比べて第三近接Ｆｅ原子の原子配置が結晶状態からずれていることを裏付けている。これは、アモルファス化度がより高いことを示している。したがって、強度比Ｏ／Ｎが前記範囲内を満たすアモルファス合金軟磁性粉末は、さらに低い保磁力を有するものとなる。

また、ピークＭは、原子間距離が前記範囲内に存在しているのが好ましいが、特に、０．１９０ｎｍ以上０．２０１ｎｍ以下の範囲内に存在しているのがより好ましい。この原子間距離は、結晶状態の原子間距離よりも短い。このような範囲にピークＭが存在していることは、第一近接Ｆｅ原子についても、その原子配置が結晶状態から十分にずれていて、アモルファス化度がさらに高いことを裏付けている。したがって、ピークＭが前記範囲内に存在するアモルファス合金軟磁性粉末は、さらに低い保磁力を有するものとなる。

１．３．ＸＡＦＳ測定方法
ＸＡＦＳ測定は、以下の条件で行うことができる。
・測定施設：あいちシンクロトロン光センター
・加速エネルギー：１．２ＧｅＶ
・蓄積電流値：３００ｍＡ
・単色化条件：ベンディングマグネットからの白色Ｘ線を二結晶分光器により単色化し、測定に利用する
・利用ビームライン（ＢＬ）および測定領域：ＢＬ６Ｎ１（Ｓｉ－Ｋ吸収端取得時）、ＢＬ５Ｓ１（Ｆｅ－Ｋ吸収端およびＣｏ－Ｋ吸収端取得時）
・試料への入射角：２０°（Ｓｉ－Ｋ吸収端取得時）、１５°（Ｆｅ－Ｋ吸収端およびＣｏ－Ｋ吸収端取得時）
※上記入射角は、試料面の法線を基準とするＸ線の入射角度である。
・エネルギー校正：Ｓｉ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトルを取得する前に、ＢＬが保有するＫ_２ＳＯ_４のＳ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトルの取得を全電子収量（ＴＥＹ）で行い、そのピークトップが２４８１．７０ｅＶとなるように校正する。また、ＦｅおよびＣｏについてＸＡＦＳ測定を行う前に、Ｆｅ－ｆｏｉｌおよびＣｏ－ｆｏｉｌについて透過測定を行い、エネルギー軸の校正を行う。
・測定方法：転換電子収量（ＣＥＹ）と部分蛍光収量（ＰＦＹ）の同時測定
・測定準備：Ｈｅ大気圧チェンバーに導入し、測定前に３０分程度Ｈｅガス置換
・Ｉ_０測定方法：Ａｕ－メッシュ

・動径分布関数を得るためのデータ処理：
ＸＡＦＳスペクトルデータの取得は、ＱｕｉｃｋＸＡＦＳ法により行う。得られたＸＡＦＳスペクトルデータから、定法によりバックグラウンドノイズを差し引く。各スペクトルのＫ吸収端のエネルギーＥ_０（ｘ軸）は、Ｘ線吸収スペクトルにおけるＫ吸収端付近のスペクトルにおいて、その一階微分係数が最大となるエネルギー値（ｘ軸）とする。続いて、吸収端エネルギーＥ_０を原点として、例えば－１５０ｅＶ～－３０ｅＶの範囲内における平均強度がゼロとなるような強度軸ゼロのベースラインを設定する。また、＋１５０ｅＶ～＋４５０ｅＶの範囲内における平均強度が１となるような強度軸１のベースラインも設定する。続いて、これらの２つのベースラインを用いて波形を調整する。
次に、上記のようにして調製されたＸ線吸収スペクトルから、次のようにして、Ｓｉ、ＦｅおよびＣｏのＫ吸収端のＥＸＡＦＳスペクトルを得るとともに動径分布関数を得る。まず、調整されたＸ線吸収スペクトルデータに対し、ＥＸＡＦＳ解析ソフトＡｔｈｅｎａを用いてＥＸＡＦＳ振動の解析を行う。各スペクトルにつき、Ｓｐｌｉｎｅ Ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ法により孤立原子の吸光度（μ_０）を見積もり、ＥＸＡＦＳ関数χ（ｋ）を抽出する。最後に、ｋ^３で重み付けしたＥＸＡＦＳ関数ｋ^３χ（ｋ）について、例えば、ｋが３．０から１２．０Å^－１の範囲でフーリエ変換する。これにより、動径分布関数が求められる。

１．４．その他の特性
アモルファス合金軟磁性粉末におけるアモルファス化度は、結晶化度に基づいて特定することができる。アモルファス合金軟磁性粉末における結晶化度は、アモルファス合金軟磁性粉末についてＸ線回折により取得されたスペクトルから、以下の式に基づいて算出される。

結晶化度＝｛結晶由来強度／（結晶由来強度＋非晶質由来強度）｝×１００
また、Ｘ線回折装置としては、例えば株式会社リガク製のＲＩＮＴ２５００Ｖ／ＰＣが用いられる。

このような方法で測定された結晶化度は、７０％以下であるのが好ましく、６０％以下であるのがより好ましい。これにより、アモルファス化に伴う軟磁性の向上がより顕著になる。その結果、十分に低保磁力化が図られたアモルファス合金軟磁性粉末が得られる。換言すれば、アモルファス合金軟磁性粉末では、全てがアモルファス化されているのが好ましいが、例えば７０％以下の体積比率で結晶組織が含まれていてもよい。

アモルファス合金軟磁性粉末の平均粒径Ｄ５０は、特に限定されないが、５．０μｍ以上６０．０μｍ以下であるのが好ましく、１０．０μｍ以上５０．０μｍ以下であるのがより好ましく、２０．０μｍ以上４０．０μｍ以下であるのがさらに好ましい。このような平均粒径のアモルファス合金軟磁性粉末を用いることにより、高い圧粉成形密度を得ることができる。その結果、圧粉磁心の充填密度を高め、高い飽和磁束密度および高い透磁率を得ることができる。

なお、アモルファス合金軟磁性粉末の平均粒径Ｄ５０は、レーザー回折法により取得された体積基準の粒度分布において、小径側から累積５０％となるときの粒径として求められる。

また、アモルファス合金軟磁性粉末の平均粒径が前記下限値を下回ると、粒径が小さくなりすぎるため、結晶化度を十分に下げることができないおそれがある。一方、アモルファス合金軟磁性粉末の平均粒径が前記上限値を上回ると、粒径が大きくなりすぎるため、圧粉成形時の充填性が低下するおそれがある。

さらに、アモルファス合金軟磁性粉末について、レーザー回折法により取得された体積基準の粒度分布において、小径側から累積１０％となるときの粒径をＤ１０とし、小径側から累積９０％となるときの粒径をＤ９０としたとき、（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０は１．５以上３．５以下程度であるのが好ましく、２．０以上３．０以下程度であるのがより好ましい。（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０は粒度分布の広がりの程度を示す指標であるが、この指標が前記範囲内であることにより、アモルファス合金軟磁性粉末の充填性が特に良好になる。これにより、特に飽和磁束密度が高い圧粉磁心を製造可能なアモルファス合金軟磁性粉末が得られる。

実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末の保磁力は、２４［Ａ／ｍ］以上（０．３［Ｏｅ］以上）１９９［Ａ／ｍ］以下（２．５［Ｏｅ］以下）とされるが、４０［Ａ／ｍ］以上（０．５［Ｏｅ］以上）１７５［Ａ／ｍ］以下（２．２［Ｏｅ］以下）であるのが好ましく、５６［Ａ／ｍ］以上（０．７［Ｏｅ］以上）１５９［Ａ／ｍ］以下（２．０［Ｏｅ］以下）であるのがより好ましい。

このように保磁力が比較的小さいアモルファス合金軟磁性粉末を用いることにより、高周波数下であってもヒステリシス損失を十分に抑制可能な圧粉磁心を製造することができる。

なお、保磁力が前記下限値を下回ると、そのような低保磁力のアモルファス合金軟磁性粉末を安定して製造することが難しくなるとともに、保磁力を追求しすぎると、飽和磁束密度に影響が及んで、飽和磁束密度の低下を招く。一方、保磁力が前記上限値を上回ると、高周波数下においてヒステリシス損失を増大させるため、圧粉磁心の鉄損が大きくなる。

アモルファス合金軟磁性粉末の保磁力は、例えば、株式会社玉川製作所製、ＴＭ－ＶＳＭ１２３０－ＭＨＨＬのような振動試料型磁力計により測定することができる。

実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末の飽和磁束密度は、１．６０［Ｔ］以上２．２０［Ｔ］以下とされるが、１．６０［Ｔ］以上２．１０［Ｔ］以下であるのが好ましく、１．６５［Ｔ］以上２．００［Ｔ］以下であるのがより好ましい。

このように飽和磁束密度が比較的大きいアモルファス合金軟磁性粉末を用いることにより、飽和磁束密度が高い圧粉磁心を得ることができる。このような圧粉磁心によれば、磁性素子の小型化および高出力化を図ることができる。

なお、飽和磁束密度が前記下限値を下回ると、磁性素子の小型化および高出力化が難しくなる。一方、飽和磁束密度が前記上限値を上回ると、そのような飽和磁束密度のアモルファス合金軟磁性粉末を安定して製造することが難しくなるとともに、飽和磁束密度を追求しすぎると、保磁力に影響が及んで、保磁力の上昇を招く。

アモルファス合金軟磁性粉末の飽和磁束密度は、以下の方法で測定される。
まず、全自動ガス置換式密度計、マイクロメリティックス社製、ＡｃｃｕＰｙｃ１３３０により、軟磁性粉末の真比重ρを測定する。次に、振動試料型磁力計、株式会社玉川製作所製ＶＳＭシステム、ＴＭ－ＶＳＭ１２３０－ＭＨＨＬにより、軟磁性粉末の最大磁化Ｍｍを測定する。そして、以下の式により、飽和磁束密度Ｂｓを算出する。
Ｂｓ＝４π／１００００×ρ×Ｍｍ

実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末の測定周波数１００ｋＨｚにおける透磁率は、２０．０以上であるのが好ましく、２１．０以上であるのがより好ましい。このようなアモルファス合金軟磁性粉末は、高い磁界をかけた場合でも、磁束密度が飽和しにくい、つまり高い飽和磁束密度を持つ圧粉磁心の実現に寄与する。なお、透磁率の上限値は、特に限定されないが、安定して製造することを考慮すれば、５０．０以下とされる。

アモルファス合金軟磁性粉末の透磁率は、例えば、トロイダル形状の圧粉磁心を作製し、閉磁路磁心コイルの自己インダクタンスから求められる比透磁率、すなわち実効透磁率として測定することができる。透磁率の測定には、例えば、アジレント・テクノロジー株式会社製 ４１９４Ａのようなインピーダンスアナライザーを用い、測定周波数は１ＭＨｚとする。また、励磁コイルの巻き数は７回、巻線の線径は０．６ｍｍとする。

アモルファス合金軟磁性粉末では、見かけ密度およびタップ密度が所定の範囲内にあることが好ましい。具体的には、アモルファス合金軟磁性粉末の見かけ密度［ｇ／ｃｍ^３］を１００としたとき、タップ密度［ｇ／ｃｍ^３］は１０３以上１２０以下であるのが好ましく、１０５以上１１５以下であるのがより好ましく、１０７以上１１３以下であるのがさらに好ましい。このようなアモルファス合金軟磁性粉末は、タップ（加振）されないときには比較的充填されにくく、タップされたときには充填されやすい粉末であるといえる。このことから、タップ密度が前記範囲内にある場合、異形状の粒子が比較的少なく、かつ、充填性が高い粒度分布を有する粉末であるといえる。このようなアモルファス合金軟磁性粉末は、高密度の圧粉磁心を製造することができ、したがって、圧粉磁心の飽和磁束密度を特に高めることができる。

アモルファス合金軟磁性粉末の見かけ密度は、４．５５［ｇ／ｃｍ^３］以上４．８０［ｇ／ｃｍ^３］以下であるのが好ましく、４．５８［ｇ／ｃｍ^３］以上４．７０［ｇ／ｃｍ^３］以下であるのがより好ましい。

アモルファス合金軟磁性粉末のタップ密度は、４．９５［ｇ／ｃｍ^３］以上５．３０［ｇ／ｃｍ^３］以下であるのが好ましく、５．００［ｇ／ｃｍ^３］以上５．２０［ｇ／ｃｍ^３］以下であるのがより好ましい。

アモルファス合金軟磁性粉末の見かけ密度およびタップ密度が前記範囲内であることにより、圧粉磁心の飽和磁束密度を特に高めることができる。

なお、タップ密度の相対値が前記下限値を下回ると、アモルファス合金軟磁性粉末を圧粉して圧粉磁心を得るとき、アモルファス合金軟磁性粉末の充填性が低下するおそれがある。一方、タップ密度の相対値が前記上限値を上回ると、アモルファス合金軟磁性粉末を圧粉して圧粉磁心を得るとき、収縮率が大きくなるおそれがある。このため、圧粉磁心が変形し易くなり、寸法精度が低下するおそれがある。

アモルファス合金軟磁性粉末の見かけ密度は、ＪＩＳ Ｚ ２５０４：２０１２に規定の金属粉－見掛密度測定方法に準拠して測定される。

アモルファス合金軟磁性粉末のタップ密度は、ＪＩＳ Ｚ ２５１２：２０１２に規定の金属粉－タップ密度測定方法に準拠して測定される。

１．５．実施形態が奏する効果
以上のように、実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末は、（Ｆｅ_ｘＣｏ_１－ｘ）_{１００－（ａ＋ｂ）}（Ｓｉ_ｙＢ_１－ｙ）_ａＭ_ｂ［Ｍは、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｓｎ、Ｍｏ、ＣｕおよびＮｂからなる群から選択される少なくとも１種であり、ｘ、ｙ、ａおよびｂは、０．７３≦ｘ≦０．８５、０．０２≦ｙ≦０．１０、１３．０≦ａ≦１９．０、０≦ｂ≦２．０である。］で表される組成を有する。
上記組成を有するアモルファス合金軟磁性粉末において、粒子に対する分析深さをバルクに設定してＸＡＦＳ測定を行ったとき、得られるＳｉ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトルは、以下の強度比を満たすピークＡ、ピークＢおよびピークＣを有する。
エネルギーが１８４２±１ｅＶの範囲内に存在するピークＡの強度をＡとし、エネルギーが１８４５±１ｅＶの範囲内に存在するピークＢの強度をＢとし、エネルギーが１８４８±１ｅＶの範囲内に存在するピークＣの強度をＣとするとき、強度比Ａ／Ｃが０．４０以下であり、強度比Ｂ／Ｃが０．６０以下である。

このような範囲の強度比を満たすことにより、アモルファス合金軟磁性粉末に含まれる粒子は、アモルファス化度が高いものとなる。したがって、高濃度に添加されたＦｅやＣｏに起因する高い飽和磁束密度を損なうことなく、高いアモルファス化度に由来する低保磁力化が図られたアモルファス合金軟磁性粉末が得られる。つまり、高い飽和磁束密度と低い保磁力とが両立したアモルファス合金軟磁性粉末が得られる。

また、本実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、分析深さをバルクに設定したＸＡＦＳ測定を行って得られるＳｉ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルをフーリエ変換して得られる動径分布関数が、以下の強度比を満たすピークＤ、ピークＥおよびピークＦを有する。
原子間距離が０．１３±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＤの強度をＤとし、原子間距離が０．２４±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＥの強度をＥとし、原子間距離が０．４３±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＦの強度をＦとするとき、強度比Ｅ／Ｄが０．６０以下であり、強度比Ｆ／Ｄが０．４０以下である。

このような範囲の強度比を満たすことにより、アモルファス合金軟磁性粉末に含まれる粒子は、アモルファス化度が高いものとなる。したがって、高い飽和磁束密度と低い保磁力とを両立するアモルファス合金軟磁性粉末が得られる。

また、本実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、分析深さを表面に設定したＸＡＦＳ測定を行って得られるＦｅ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルをフーリエ変換して得られる動径分布関数が、以下の強度比を満たすピークＧ、ピークＨおよびピークＩを有する。
原子間距離が０．２２±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＧの強度をＧとし、原子間距離が０．３６±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＨの強度をＨとし、原子間距離が０．４５±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＩの強度をＩとするとき、強度比Ｈ／Ｇが０．２０以下であり、強度比Ｉ／Ｇが０．２０以下である。

このような範囲の強度比を満たすことにより、アモルファス合金軟磁性粉末に含まれる粒子は、アモルファス化度が高いものとなる。したがって、高い飽和磁束密度と低い保磁力とを両立するアモルファス合金軟磁性粉末が得られる。

また、ピークＧは、原子間距離が０．１９０ｎｍ以上０．２０５ｎｍ以下の範囲内に存在することが好ましい。これにより、アモルファス合金軟磁性粉末に含まれる粒子は、アモルファス化度が特に高いものとなる。

また、本実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、分析深さを表面に設定したＸＡＦＳ測定を行って得られるＣｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルをフーリエ変換して得られる動径分布関数が、以下の強度比を満たすピークＪ、ピークＫおよびピークＬを有する。
原子間距離が０．２２±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＪの強度をＪとし、原子間距離が０．３５±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＫの強度をＫとし、原子間距離が０．４４±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＬの強度をＬとするとき、強度比Ｋ／Ｊが０．２０以下であり、強度比Ｌ／Ｊが０．２０以下である。

このような範囲の強度比を満たすことにより、アモルファス合金軟磁性粉末に含まれる粒子は、アモルファス化度が高いものとなる。したがって、高い飽和磁束密度と低い保磁力とを両立するアモルファス合金軟磁性粉末が得られる。

また、ピークＪは、原子間距離が０．１９０ｎｍ以上０．２０５ｎｍ以下の範囲内に存在することが好ましい。これにより、アモルファス合金軟磁性粉末に含まれる粒子は、アモルファス化度が特に高いものとなる。

また、本実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末では、分析深さをバルクに設定したＸＡＦＳ測定を行って得られるＣｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルをフーリエ変換して得られる動径分布関数は、原子間距離が０．１９０ｎｍ以上０．２０１ｎｍ以下の範囲内に存在するピークＭを有する。これにより、アモルファス合金軟磁性粉末に含まれる粒子は、アモルファス化度が特に高いものとなる。

２．アモルファス合金軟磁性粉末の製造方法
次に、アモルファス合金軟磁性粉末を製造する方法について説明する。

アモルファス合金軟磁性粉末は、いかなる製造方法で製造されたものであってもよく、例えば、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、回転水流アトマイズ法のようなアトマイズ法、還元法、カルボニル法、粉砕法等の各種粉末化法により製造される。

アトマイズ法には、冷却媒の種類や装置構成の違いによって、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、回転水流アトマイズ法等がある。このうち、アモルファス合金軟磁性粉末は、アトマイズ法により製造されたものであるのが好ましく、水アトマイズ法または回転水流アトマイズ法により製造されたものであるのがより好ましく、回転水流アトマイズ法により製造されたものであるのがさらに好ましい。アトマイズ法は、溶融させた原料を高速で噴射された液体または気体のような流体に衝突させることにより、微粉化するとともに冷却して、粉末を製造する方法である。このようなアトマイズ法を用いることにより、アモルファス化が良好に図られているとともに、充填性に優れたアモルファス合金軟磁性粉末を効率よく製造することができる。

なお、本明細書における「水アトマイズ法」とは、冷却液として水または油のような液体を使用し、これを一点に集束する逆円錐状に噴射した状態で、この集束点に向けて溶融金属を流下させ、衝突させることにより、金属粉末を製造する方法のことを指す。

一方、回転水流アトマイズ法によれば、溶湯を極めて高速で冷却することができるので、アモルファス化を特に図りやすい。

アモルファス合金軟磁性粉末を製造するとき、溶融金属の冷却速度は、１０^６［Ｋ／秒］超であるのが好ましく、１０^７［Ｋ／秒］以上であるのがより好ましい。これにより、アモルファス化が十分に図られたアモルファス合金軟磁性粉末が得られる。つまり、ＦｅやＣｏの含有率が比較的高い組成であっても、アモルファス化を図ることができる。特に回転水流アトマイズ法によれば、１０^７［Ｋ／秒］以上の冷却速度を容易に実現することができる。

以下、回転水流アトマイズ法によるアモルファス合金軟磁性粉末の製造方法についてさらに説明する。

回転水流アトマイズ法では、冷却用筒体の内周面に沿って冷却液を噴出供給し、冷却用筒体の内周面に沿って旋回させることにより、内周面に冷却液層を形成する。一方、アモルファス合金軟磁性粉末の原料を溶融し、得られた溶融金属を自然落下させつつ、これに液体または気体のジェットを吹き付ける。このようにして溶融金属を飛散させると、飛散した溶融金属は冷却液層に取り込まれる。その結果、飛散して微粉化した溶融金属が急速冷却されて固化し、アモルファス合金軟磁性粉末が得られる。

図１は、回転水流アトマイズ法によりアモルファス合金軟磁性粉末を製造する装置の一例を示す縦断面図である。

図１に示す粉末製造装置３０は、冷却用筒体１と、坩堝１５と、ポンプ７と、ジェットノズル２４と、を備えている。冷却用筒体１は、内周面に冷却液層９を形成するための筒体である。坩堝１５は、冷却液層９の内側の空間部２３に溶融金属２５を流下供給するための供給容器である。ポンプ７は、冷却用筒体１に冷却液を供給する。ジェットノズル２４は、流下した細流状の溶融金属２５を液滴に分断するガスジェット２６を噴出する。
溶融金属２５は、アモルファス合金軟磁性粉末の組成に応じて調製されている。

冷却用筒体１は円筒状をなし、筒体軸線が鉛直方向に沿うように、または鉛直方向に対して３０°以下の角度で傾くように設置される。

冷却用筒体１の上端開口は蓋体２によって閉塞している。蓋体２には、流下する溶融金属２５を冷却用筒体１の空間部２３に供給するための開口部３が形成されている。

冷却用筒体１の上部には、冷却用筒体１の内周面に冷却液を噴出させる冷却液噴出管４が設けられている。冷却液噴出管４の吐出口５は、冷却用筒体１の周方向に沿って等間隔に複数個設けられている。

冷却液噴出管４は、ポンプ７が接続された配管を介してタンク８に接続されており、ポンプ７で吸い上げられたタンク８内の冷却液が冷却液噴出管４を介して冷却用筒体１内に噴出供給される。これにより、冷却液が冷却用筒体１の内周面に沿って回転しながら徐々に流下し、それに伴って内周面に沿う冷却液層９が形成される。なお、タンク８内や循環流路の途中には、必要に応じて冷却器を介在させるようにしてもよい。冷却液としては水の他、シリコーンオイルのような油が用いられ、さらに各種添加物が添加されていてもよい。また、冷却液中の溶存酸素をあらかじめ除去しておくことにより、製造される粉末の酸化を抑えることができる。

また、冷却用筒体１の下部には、円筒状の液切り用網体１７が連設されており、この液切り用網体１７の下側には漏斗状の粉末回収容器１８が設けられている。液切り用網体１７の周囲には液切り用網体１７を覆うように冷却液回収カバー１３が設けられ、この冷却液回収カバー１３の底部に形成された排液口１４は、配管を介してタンク８に接続されている。

ジェットノズル２４は、空間部２３に設けられている。ジェットノズル２４は、蓋体２の開口部３を介して挿入されたガス供給管２７の先端に取り付けられ、その噴出口が、細流状の溶融金属２５を指向するように配置されている。

このような粉末製造装置３０においてアモルファス合金軟磁性粉末を製造するには、まず、ポンプ７を作動させ、冷却用筒体１の内周面に冷却液層９を形成する。次に、坩堝１５内の溶融金属２５を空間部２３に流下させる。流下する溶融金属２５にガスジェット２６を吹き付けると、溶融金属２５が飛散し、微粉化された溶融金属２５が冷却液層９に巻き込まれる。その結果、微粉化された溶融金属２５が冷却固化し、アモルファス合金軟磁性粉末が得られる。

回転水流アトマイズ法では、冷却液を連続供給することにより、極めて大きい冷却速度を安定的に維持することができるため、製造されるアモルファス合金軟磁性粉末のアモルファス化が促進される。

また、ガスジェット２６によって一定の大きさに微細化された溶融金属２５は、冷却液層９に巻き込まれるまで惰性落下するので、その際に液滴の球形化が図られる。その結果、粒度分布が良好で充填性に優れたアモルファス合金軟磁性粉末を製造することができる。

例えば、坩堝１５から流下させる溶融金属２５の流下量については、装置サイズ等によって異なるが、１．０［ｋｇ／分］超２０．０［ｋｇ／分］以下であるのが好ましく、２．０［ｋｇ／分］以上１０．０［ｋｇ／分］以下であるのがより好ましい。これにより、一定時間に流下する溶融金属２５の量を最適化することができるので、アモルファス化が十分に図られたアモルファス合金軟磁性粉末を効率よく製造することができる。また、単位量当たりの溶融金属２５の冷却速度を高め、アモルファス化度を高めることができる。

また、ガスジェット２６の圧力は、ジェットノズル２４の構成に応じて若干異なるが、２．０ＭＰａ以上２０．０ＭＰａ以下であるのが好ましく、３．０ＭＰａ以上１０．０ＭＰａ以下であるのがより好ましい。これにより、溶融金属２５を飛散させるときの粒径を最適化して、アモルファス化が十分に図られたアモルファス合金軟磁性粉末を製造することができる。すなわち、ガスジェット２６の圧力が前記下限値を下回ると、十分に細かく飛散させることが難しくなり、粒径が大きくなりやすい。そうすると、液滴内部の冷却速度が低下して、アモルファス化が不十分になるおそれがある。一方、ガスジェット２６の圧力が前記上限値を上回ると、飛散後の液滴の粒径が小さくなりすぎるおそれがある。そうすると、液滴がガスジェット２６で徐冷されてしまい、冷却液層９による急冷を行えなくなって、アモルファス化が不十分になるおそれがある。

また、ガスジェット２６の流量は、特に限定されないが、１．０［Ｎｍ^３／分］以上２０．０［Ｎｍ^３／分］以下であるのが好ましい。

冷却用筒体１に供給する冷却液の噴出時の圧力は、好ましくは５ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下程度とされ、より好ましくは１０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下程度とされる。これにより、冷却液層９の流速の最適化が図られ、微粉化された溶融金属２５が異形状になりにくくなる。その結果、より充填性に優れたアモルファス合金軟磁性粉末が得られる。また、冷却液による溶融金属２５の冷却速度を十分に高めることができる。
以上のようにしてアモルファス合金軟磁性粉末が得られる。

なお、アモルファス合金軟磁性粉末の粒径は、例えば、坩堝１５から流下させる溶融金属２５の流下量を減らす、ガスジェット２６の圧力を高める、ガスジェット２６の流量を高める、といった操作を行うことにより小さくすることができる。また、反対の操作を行うことにより、粒径を大きくすることができる。

また、アモルファス合金軟磁性粉末の粒度分布は、例えば、溶融金属２５の流下量、ガスジェット２６の圧力および流量を、前記範囲内に設定することにより、狭くすることができる。なお、この設定により、アモルファス合金軟磁性粉末の見かけ密度に対するタップ密度の比を高めることができる。

また、製造後のアモルファス合金軟磁性粉末には、必要に応じて熱処理を施すようにしてもよい。熱処理の条件としては、例えば、加熱温度が２００℃以上５００℃以下とされ、この温度での保持時間が５分以上２時間以下とされる。また、熱処理雰囲気としては、例えば、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、水素、アンモニア分解ガスのような還元性ガス雰囲気、またはこれらの減圧雰囲気等が挙げられる。

また、アモルファス合金軟磁性粉末には、必要に応じて分級処理を施すようにしてもよい。分級処理の方法としては、例えば、ふるい分け分級、慣性分級、遠心分級、風力分級のような乾式分級、沈降分級のような湿式分級等が挙げられる。

また、必要に応じて、得られた軟磁性粉末の各粒子表面に絶縁膜を成膜するようにしてもよい。この絶縁膜の構成材料は、特に限定されないが、例えば、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、リン酸亜鉛、リン酸マンガン、リン酸カドミウムのようなリン酸塩、ケイ酸ナトリウムのようなケイ酸塩等の無機材料等が挙げられる。

３．圧粉磁心および磁性素子
次に、実施形態に係る圧粉磁心および磁性素子について説明する。

実施形態に係る磁性素子は、例えば、チョークコイル、インダクター、ノイズフィルター、リアクトル、トランス、モーター、アクチュエーター、電磁弁、発電機等のような、磁心を備えた各種磁性素子に適用可能である。また、実施形態に係る圧粉磁心は、これらの磁性素子が備える磁心に適用可能である。

以下、磁性素子の一例として、２種類のコイル部品を代表に説明する。
３．１．トロイダルタイプ
まず、実施形態に係る磁性素子であるトロイダルタイプのコイル部品について説明する。

図２は、トロイダルタイプのコイル部品を模式的に示す平面図である。図２に示すコイル部品１０は、リング状の圧粉磁心１１と、この圧粉磁心１１に巻き回された導線１２と、を有する。

圧粉磁心１１は、前述したアモルファス合金軟磁性粉末と結合材とを混合し、得られた混合物を成形型に供給するとともに、加圧、成形して得られる。すなわち、圧粉磁心１１は、実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末を含む圧粉体である。このような圧粉磁心１１は、飽和磁束密度が高く、保磁力が低いものとなる。このため、圧粉磁心１１を有するコイル部品１０を電子機器等に搭載したとき、電子機器等の消費電力を低減するとともに、電子機器の小型化および高出力化を図ることができる。

また、コイル部品１０は、このような圧粉磁心１１を備えている。このようなコイル部品１０は、電子機器の小型化および高出力化に寄与する。

圧粉磁心１１の作製に用いられる結合材の構成材料としては、例えば、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等の有機材料、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、リン酸亜鉛、リン酸マンガン、リン酸カドミウムのようなリン酸塩、ケイ酸ナトリウムのようなケイ酸塩等の無機材料等が挙げられる。

導線１２の構成材料としては、導電性の高い材料が挙げられ、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ等を含む金属材料が挙げられる。また、導線１２の表面には、必要に応じて絶縁膜が設けられる。

なお、圧粉磁心１１の形状は、図２に示すリング状に限定されず、例えばリングの一部が欠損した形状であってもよく、長手方向の形状が直線状である形状であってもよい。

また、圧粉磁心１１は、必要に応じて、前述した実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末以外の軟磁性粉末や非磁性粉末を含んでいてもよい。

３．２．閉磁路タイプ
次に、実施形態に係る磁性素子である閉磁路タイプのコイル部品について説明する。
図３は、閉磁路タイプのコイル部品を模式的に示す透過斜視図である。

以下、閉磁路タイプのコイル部品について説明するが、以下の説明では、トロイダルタイプのコイル部品との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

図３に示すコイル部品２０は、チップ状の圧粉磁心２１と、この圧粉磁心２１の内部に埋設され、コイル状に成形された導線２２と、を有する。すなわち、圧粉磁心２１は、実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末を含む圧粉体である。このような圧粉磁心２１は、飽和磁束密度が高く、保磁力が低いものとなる。

また、コイル部品２０は、このような圧粉磁心２１を備えている。このようなコイル部品２０は、電子機器の小型化および高出力化に寄与する。

なお、圧粉磁心２１は、必要に応じて、前述した実施形態に係るアモルファス合金軟磁性粉末以外の軟磁性粉末や非磁性粉末を含んでいてもよい。

４．電子機器
次いで、実施形態に係る磁性素子を備える電子機器について、図４～図６に基づいて説明する。

図４は、実施形態に係る磁性素子を備える電子機器であるモバイル型のパーソナルコンピューターを示す斜視図である。図４に示すパーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００を備えた表示ユニット１１０６と、を備える。表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、例えばスイッチング電源用のチョークコイルやインダクター、モーター等の磁性素子１０００が内蔵されている。

図５は、実施形態に係る磁性素子を備える電子機器であるスマートフォンを示す平面図である。図５に示すスマートフォン１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備える。また、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１００が配置されている。このようなスマートフォン１２００には、例えばインダクター、ノイズフィルター、モーター等の磁性素子１０００が内蔵されている。

図６は、実施形態に係る磁性素子を備える電子機器であるディジタルスチルカメラを示す斜視図である。ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号を生成する。

図６に示すディジタルスチルカメラ１３００は、ケース１３０２の背面に設けられた表示部１００を備える。表示部１００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側、すなわち図中裏面側には、光学レンズやＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。

撮影者が表示部１００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。このようなディジタルスチルカメラ１３００にも、例えばインダクター、ノイズフィルター等の磁性素子１０００が内蔵されている。

なお、実施形態に係る電子機器としては、図４のパーソナルコンピューター、図５のスマートフォン、図６のディジタルスチルカメラの他に、例えば、携帯電話、タブレット端末、時計、インクジェットプリンターのようなインクジェット式吐出装置、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡のような医療機器、魚群探知機、各種測定機器、車両、航空機、船舶の計器類、自動車制御機器、航空機制御機器、鉄道車両制御機器、船舶制御機器のような移動体制御機器類、フライトシミュレーター等が挙げられる。

このような電子機器は、前述したように、実施形態に係る磁性素子を備えている。これにより、低保磁力および高飽和磁束密度という磁性素子の効果を享受し、電子機器の小型化および高出力化を図ることができる。

以上、本発明のアモルファス合金軟磁性粉末、圧粉磁心、磁性素子および電子機器について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、前記実施形態では、本発明のアモルファス合金軟磁性粉末の用途例として圧粉磁心を挙げて説明したが、用途例はこれに限定されず、例えば磁性流体、磁気遮蔽シート、磁気ヘッド等の磁性デバイスであってもよい。また、圧粉磁心や磁性素子の形状も、図示したものに限定されず、いかなる形状であってもよい。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
５．圧粉磁心の製造
５．１．サンプルＮｏ．１
まず、原料を高周波誘導炉で溶融するとともに、回転水流アトマイズ法により粉末化してアモルファス合金軟磁性粉末を得た。この際、坩堝から流下させる溶融金属の流下量を１０．０［ｋｇ／分］、ガスジェットの圧力を１０．０ＭＰａ、ガスジェットの流量を１０．０［Ｎｍ^３／分］、冷却液の圧力を４０ＭＰａとした。

次いで、目開き１５０μｍのメッシュを用いた分級機により分級を行った。分級後のアモルファス合金軟磁性粉末の合金組成を表１に示す。なお、合金組成の特定には、ＳＰＥＣＴＲＯ社製固体発光分光分析装置、モデル：ＳＰＥＣＴＲＯＬＡＢ、タイプ：ＬＡＶＭＢ０８Ａを用いた。

次に、得られたアモルファス合金軟磁性粉末について、粒度分布測定を行った。なお、この測定は、レーザー回折方式の粒度分布測定装置である、日機装株式会社製マイクロトラック、ＨＲＡ９３２０－Ｘ１００により行った。また、得られたアモルファス合金軟磁性粉末について、Ｘ線回折装置により、結晶化度を測定した。測定結果を表１に示す。

次に、得られたアモルファス合金軟磁性粉末を、窒素雰囲気下において、３６０℃×１５分間加熱した。

次に、得られたアモルファス合金軟磁性粉末と、結合材であるエポキシ樹脂および有機溶媒であるトルエンと、を混合して、混合物を得た。なお、エポキシ樹脂の添加量は、アモルファス合金軟磁性粉末１００質量部に対して２質量部とした。

次に、得られた混合物を撹拌したのち、短時間乾燥させ、塊状の乾燥体を得た。次いで、この乾燥体を、目開き４００μｍのふるいにかけ、乾燥体を粉砕して、造粒粉末を得た。得られた造粒粉末を５０℃で１時間乾燥させた。

次に、得られた造粒粉末を、成形型に充填し、下記の成形条件に基づいて成形体を得た。

＜成形条件＞
・成形方法 ：プレス成形
・成形体の形状：リング状
・成形体の寸法：外径１４ｍｍ、内径８ｍｍ、厚さ３ｍｍ
・成形圧力 ：３ｔ／ｃｍ^２（２９４ＭＰａ）

次に、成形体を、大気雰囲気中において、温度１５０℃で０．５０時間加熱して、結合材を硬化させた。これにより、圧粉磁心を得た。

５．２．サンプルＮｏ．２～１６
アモルファス合金軟磁性粉末として表１に示すものをそれぞれ用いるようにした以外は、サンプルＮｏ．１と同様にして圧粉磁心を得た。

５．３．サンプルＮｏ．１７～２９
アモルファス合金軟磁性粉末として表２に示すものをそれぞれ用いるようにした以外は、サンプルＮｏ．１と同様にして圧粉磁心を得た。

５．４．サンプルＮｏ．３０
回転水流アトマイズ法に代えて水アトマイズ法を用いるようにした以外は、サンプルＮｏ．１と同様にしてアモルファス合金軟磁性粉末を製造するとともに、圧粉磁心を得た。なお、水アトマイズ法による冷却速度は、表２に示すとおりである。

５．５．サンプルＮｏ．３１
アモルファス合金軟磁性粉末として表２に示すものを用いるようにした以外は、サンプルＮｏ．３０と同様にして圧粉磁心を得た。

なお、表１および表２においては、各サンプルＮｏ．のアモルファス合金軟磁性粉末のうち、本発明に相当するものについては「実施例」、本発明に相当しないものについては「比較例」と示した。

６．アモルファス合金軟磁性粉末および圧粉磁心の評価
６．１．アモルファス合金軟磁性粉末のＸＡＦＳ測定
各実施例および各比較例で得られたアモルファス合金軟磁性粉末を代表し、サンプルＮｏ．３（実施例）およびサンプルＮｏ．３０（比較例）のアモルファス合金軟磁性粉末について、ＸＡＦＳ測定を行った。測定結果を図７ないし図１６に示す。

６．１．１．Ｓｉ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトル
図７は、サンプルＮｏ．３（実施例）およびサンプルＮｏ．３０（比較例）のアモルファス合金軟磁性粉末について得られたＳｉ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトルである。図８は、図７に示すＳｉ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトルから取得した強度比Ａ／Ｃおよび強度比Ｂ／Ｃを比較したグラフである。

図７に示すように、ピークＡおよびピークＢは、ショルダー構造になっており、ピークＣは、上に凸の形状をなしている。これらのピークの高さを取得し、強度比Ａ／Ｃおよび強度比Ｂ／Ｃを算出した。また、他の実施例および比較例のアモルファス合金軟磁性粉末についても、同様に、強度比Ａ／Ｃおよび強度比Ｂ／Ｃを算出した。算出結果を表３および表４に示す。

図８に示すように、サンプルＮｏ．３（実施例）では、強度比Ａ／Ｃが０．４０以下であり、強度比Ｂ／Ｃが０．６０以下であった。これに対し、サンプルＮｏ．３０（比較例）では、強度比Ａ／Ｃおよび強度比Ｂ／Ｃが上記範囲外であった。

６．１．２．Ｓｉ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルに基づく動径分布関数
図９は、サンプルＮｏ．３（実施例）およびサンプルＮｏ．３０（比較例）のアモルファス合金軟磁性粉末について得られたＳｉ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルに基づく動径分布関数である。図１０は、図９に示す動径分布関数から取得した強度比Ｅ／Ｄおよび強度比Ｆ／Ｄを比較したグラフである。

図９に示すように、動径分布関数には、ピークＤ、ピークＥおよびピークＦが認められた。これらのピークの高さを取得し、強度比Ｅ／Ｄおよび強度比Ｆ／Ｄを算出した。また、他の実施例および比較例のアモルファス合金軟磁性粉末についても、同様に、強度比Ｅ／Ｄおよび強度比Ｆ／Ｄを算出した。算出結果を表３および表４に示す。

図１０に示すように、サンプルＮｏ．３（実施例）では、強度比Ｅ／Ｄが０．６０以下であり、強度比Ｆ／Ｄが０．４０以下であった。これに対し、サンプルＮｏ．３０（比較例）では、強度比Ｅ／Ｄおよび強度比Ｆ／Ｄが上記範囲外であった。

６．１．３．Ｆｅ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルに基づく動径分布関数
図１１は、サンプルＮｏ．３（実施例）およびサンプルＮｏ．３０（比較例）のアモルファス合金軟磁性粉末について得られたＦｅ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルに基づく動径分布関数である。図１２は、図１１に示す動径分布関数から取得した強度比Ｈ／Ｇおよび強度比Ｉ／Ｇを比較したグラフである。なお、図１１および図１２には、参照試料であるＦｅ－ｆｏｉｌの測定結果も併置している。

図１１に示すように、動径分布関数には、ピークＧ、ピークＨおよびピークＩが認められた。ピークＧの位置は、原子間距離が０．１９０ｎｍ以上０．２０５ｎｍ以下の範囲内であった。これらのピークの高さを取得し、強度比Ｈ／Ｇおよび強度比Ｉ／Ｇを算出した。また、他の実施例および比較例のアモルファス合金軟磁性粉末についても、同様に、強度比Ｈ／Ｇおよび強度比Ｉ／Ｇを算出した。算出結果を表３および表４に示す。

図１２に示すように、サンプルＮｏ．３（実施例）では、強度比Ｈ／Ｇが０．２０以下であり、強度比Ｉ／Ｇが０．２０以下であった。これに対し、サンプルＮｏ．３０（比較例）およびＦｅ－ｆｏｉｌでは、強度比Ｈ／Ｇおよび強度比Ｉ／Ｇが上記範囲外であった。

６．１．４．Ｃｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルに基づく動径分布関数（表面）
図１３は、サンプルＮｏ．３（実施例）およびサンプルＮｏ．３０（比較例）のアモルファス合金軟磁性粉末の表面について得られたＣｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルに基づく動径分布関数である。図１４は、図１３に示す動径分布関数から取得した強度比Ｋ／Ｊおよび強度比Ｌ／Ｊを比較したグラフである。なお、図１３および図１４には、参照試料であるＦｅ－ｆｏｉｌの測定結果も併置している。

図１３に示すように、動径分布関数には、ピークＪ、ピークＫおよびピークＬが認められた。ピークＪの位置は、原子間距離が０．１９０ｎｍ以上０．２０５ｎｍ以下の範囲内であった。これらのピークの高さを取得し、強度比Ｋ／Ｊおよび強度比Ｌ／Ｊを算出した。また、一部を除く他の実施例および比較例のアモルファス合金軟磁性粉末についても、同様に、強度比Ｋ／Ｊおよび強度比Ｌ／Ｊを算出した。算出結果を表３および表４に示す。

図１４に示すように、サンプルＮｏ．３（実施例）では、強度比Ｋ／Ｊが０．２０以下であり、強度比Ｌ／Ｊが０．２０以下であった。これに対し、サンプルＮｏ．３０（比較例）およびＦｅ－ｆｏｉｌでは、強度比Ｋ／Ｊおよび強度比Ｌ／Ｊが上記範囲外であった。

６．１．５．Ｃｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルに基づく動径分布関数（バルク）
図１５は、サンプルＮｏ．３（実施例）およびサンプルＮｏ．３０（比較例）のアモルファス合金軟磁性粉末のバルクについて得られたＣｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルに基づく動径分布関数である。図１６は、図１５に示す動径分布関数から取得した強度比Ｎ／Ｍおよび強度比Ｏ／Ｍを比較したグラフである。なお、図１５および図１６には、参照試料であるＦｅ－ｆｏｉｌの測定結果も併置している。

図１５に示すように、動径分布関数には、ピークＭ、ピークＮおよびピークＯが認められた。ピークＭの位置は、原子間距離が０．１９０ｎｍ以上０．２０１ｎｍ以下の範囲内であった。これらのピークの高さを取得し、強度比Ｎ／Ｍおよび強度比Ｏ／Ｍを算出した。また、一部を除く他の実施例および比較例のアモルファス合金軟磁性粉末についても、同様に、強度比Ｎ／Ｍおよび強度比Ｏ／Ｍを算出した。算出結果を表３および表４に示す。

図１６に示すように、サンプルＮｏ．３（実施例）では、強度比Ｎ／Ｍが０．２０以下であり、強度比Ｏ／Ｍが０．２０以下であった。これに対し、サンプルＮｏ．３０（比較例）およびＦｅ－ｆｏｉｌでは、強度比Ｎ／Ｍおよび強度比Ｏ／Ｍが上記範囲外であった。

表３および表４から明らかなように、ＸＡＮＥＳスペクトルが有するピークの強度比、および、動径分布関数が有するピークの強度比が、所定の範囲内にあるアモルファス合金軟磁性粉末では、結晶化度が十分に低い（アモルファス化度が十分に高い）ことがわかった。そして、このようなアモルファス合金軟磁性粉末は、高い冷却速度を伴う製造方法によって製造可能であることが認められた。

６．２．アモルファス合金軟磁性粉末の粉末特性
各実施例および各比較例で得られたアモルファス合金軟磁性粉末について、見かけ密度ＡＤおよびタップ密度ＴＤを測定した。また、見かけ密度ＡＤを１００としたときのタップ密度ＴＤの相対値、すなわち見かけ密度に対するタップ密度の比を算出した。測定結果および算出結果を表５および表６に示す。

６．３．アモルファス合金軟磁性粉末の保磁力
各実施例および各比較例で得られたアモルファス合金軟磁性粉末について、保磁力を測定した。測定結果を表５および表６に示す。

６．４．アモルファス合金軟磁性粉末の飽和磁束密度
各実施例および各比較例で得られたアモルファス合金軟磁性粉末について、最大磁化を測定後、その測定結果に基づいて飽和磁束密度を算出した。算出結果を表５および表６に示す。

６．５．圧粉磁心の透磁率
各実施例および各比較例で得られた圧粉磁心について、透磁率を測定した。測定結果を表５および表６に示す。

表５および表６から明らかなように、各実施例で得られたアモルファス合金軟磁性粉末は、高い飽和磁束密度と低い保磁力とを両立することが認められた。

以上のことから、ＸＡＮＥＳスペクトルが有するピークの強度比を最適化することにより、アモルファス合金軟磁性粉末において、高い飽和磁束密度と低い保磁力とを両立させられることがわかった。

また、同様に、ＥＸＡＦＳスペクトルから得られる動径分布関数が有するピークの位置および強度比を最適化することにより、アモルファス合金軟磁性粉末において、高い飽和磁束密度と低い保磁力とを両立させられることがわかった。

１…冷却用筒体、２…蓋体、３…開口部、４…冷却液噴出管、５…吐出口、７…ポンプ、８…タンク、９…冷却液層、１０…コイル部品、１１…圧粉磁心、１２…導線、１３…冷却液回収カバー、１４…排液口、１５…坩堝、１７…液切り用網体、１８…粉末回収容器、２０…コイル部品、２１…圧粉磁心、２２…導線、２３…空間部、２４…ジェットノズル、２５…溶融金属、２６…ガスジェット、２７…ガス供給管、３０…粉末製造装置、１００…表示部、１０００…磁性素子、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１２００…スマートフォン、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１３００…ディジタルスチルカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー

Claims (10)

1. （Ｆｅ_ｘＣｏ_１－ｘ）_{１００－（ａ＋ｂ）}（Ｓｉ_ｙＢ_１－ｙ）_ａＭ_ｂ
   ［Ｍは、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｓｎ、Ｍｏ、ＣｕおよびＮｂからなる群から選択される少なくとも１種であり、
   ｘ、ｙ、ａおよびｂは、
   ０．７３≦ｘ≦０．８５、
   ０．０２≦ｙ≦０．１０、
   １３．０≦ａ≦１９．０、
   ０≦ｂ≦２．０である。］
   で表される組成を有し、
   粒子に対する分析深さをバルクに設定してＸＡＦＳ測定を行ったとき、得られるＳｉ－Ｋ吸収端ＸＡＮＥＳスペクトルは、
   エネルギーが１８４２±１ｅＶの範囲内に存在するピークＡと、
   エネルギーが１８４５±１ｅＶの範囲内に存在するピークＢと、
   エネルギーが１８４８±１ｅＶの範囲内に存在するピークＣと、
   を有し、
   前記ピークＡの強度をＡとし、
   前記ピークＢの強度をＢとし、
   前記ピークＣの強度をＣとするとき、
   強度比Ａ／Ｃが０．４０以下であり、
   強度比Ｂ／Ｃが０．６０以下であることを特徴とするアモルファス合金軟磁性粉末。
2. 分析深さをバルクに設定したＸＡＦＳ測定を行って得られるＳｉ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルをフーリエ変換して得られる動径分布関数は、
   原子間距離が０．１３±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＤと、
   原子間距離が０．２４±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＥと、
   原子間距離が０．４３±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＦと、
   を有し、
   前記ピークＤの強度をＤとし、
   前記ピークＥの強度をＥとし、
   前記ピークＦの強度をＦとするとき、
   強度比Ｅ／Ｄが０．６０以下であり、
   強度比Ｆ／Ｄが０．４０以下である請求項１に記載のアモルファス合金軟磁性粉末。
3. 分析深さを表面に設定したＸＡＦＳ測定を行って得られるＦｅ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルをフーリエ変換して得られる動径分布関数は、
   原子間距離が０．２２±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＧと、
   原子間距離が０．３６±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＨと、
   原子間距離が０．４５±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＩと、
   を有し、
   前記ピークＧの強度をＧとし、
   前記ピークＨの強度をＨとし、
   前記ピークＩの強度をＩとするとき、
   強度比Ｈ／Ｇが０．２０以下であり、
   強度比Ｉ／Ｇが０．２０以下である請求項１または２に記載のアモルファス合金軟磁性粉末。
4. 前記ピークＧは、原子間距離が０．１９０ｎｍ以上０．２０５ｎｍ以下の範囲内に存在する請求項３に記載のアモルファス合金軟磁性粉末。
5. 分析深さを表面に設定したＸＡＦＳ測定を行って得られるＣｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルをフーリエ変換して得られる動径分布関数は、
   原子間距離が０．２２±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＪと、
   原子間距離が０．３５±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＫと、
   原子間距離が０．４４±０．０４ｎｍの範囲内に存在するピークＬと、
   を有し、
   前記ピークＪの強度をＪとし、
   前記ピークＫの強度をＫとし、
   前記ピークＬの強度をＬとするとき、
   強度比Ｋ／Ｊが０．２０以下であり、
   強度比Ｌ／Ｊが０．２０以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載のアモルファス合金軟磁性粉末。
6. 前記ピークＪは、原子間距離が０．１９０ｎｍ以上０．２０５ｎｍ以下の範囲内に存在する請求項５に記載のアモルファス合金軟磁性粉末。
7. 分析深さをバルクに設定したＸＡＦＳ測定を行って得られるＣｏ－Ｋ吸収端ＥＸＡＦＳスペクトルをフーリエ変換して得られる動径分布関数は、原子間距離が０．１９０ｎｍ以上０．２０１ｎｍ以下の範囲内に存在するピークＭを有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載のアモルファス合金軟磁性粉末。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載のアモルファス合金軟磁性粉末を含むことを特徴とする圧粉磁心。
9. 請求項８に記載の圧粉磁心を備えることを特徴とする磁性素子。
10. 請求項９に記載の磁性素子を備えることを特徴とする電子機器。

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