JP2023134350A

JP2023134350A - 磁性材料及び回転電機

Info

Publication number: JP2023134350A
Application number: JP2022195701A
Authority: JP
Inventors: 倫浩末綱; Tomohiro Suetsuna; 直幸眞田; Naoyuki Sanada; 宏彰木内; Hiroaki Kiuchi
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2022-03-14
Filing date: 2022-12-07
Publication date: 2023-09-27

Abstract

【課題】優れた磁気特性及び機械特性及び熱的安定性を有する、磁性材料、回転電機を提供する。【解決手段】実施の形態の磁性材料は、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選ばれる少なくとも一つの第１の元素Ｘを含む磁性材料であって、母相と、Ｔａ、Ｗ、Ｎｂ及びＭｏから選ばれる少なくとも１つの第２の元素ＹとＣを含む粒子と、を有する磁性材料である。【選択図】図１

Description

本発明の実施の形態は、磁性材料及び回転電機に関する。

現在、軟磁性材料は、回転電機（例えば、モータ、発電機など）、変圧器、インダクタ、トランス、磁性インク、アンテナ装置等の様々なシステム、デバイスの部品のコアや磁性楔（くさび）などに適用されており非常に重要な材料である。尚、磁性楔とは、回転電機においてコイルを入れるスロット部の蓋の様なもので、通常は非磁性の楔が使用されるが、磁性の楔を採用することによって、磁束密度の疎密が緩和され、高調波損失が低減され、モータ効率や発電効率が向上する。軟磁性材料は、使用される周波数帯域において、高い透磁率、低い損失を有することが求められ、磁気飽和を防ぐために高い飽和磁化も必要となる。損失は、主に、ヒステリシス損失、渦電流損失から構成されるが、ヒステリシス損失低減のためには保磁力低減が重要であり、渦電流損失低減のためには電気抵抗率の向上や金属成分のサイズ低減等が重要である。また、各々のシステム、デバイス、に組み込んだ際に求められるその他の特性としては、高い熱的安定性、高強度、高靱性、等も挙げられる。また、複雑な形状に適用するためには、板やリボンの形状よりも圧紛体や焼結体の方が好ましい。なお、圧紛体や焼結体の場合は、飽和磁化、透磁率、損失、強度、靱性などの点で特性が劣化することが知られており、特性の向上が好ましい。

次に既存の軟磁性材料について、その種類と問題点について説明する。１０ｋＨ以下のシステム用の既存の軟磁性材料としては、珪素鋼板（ＦｅＳｉ）が挙げられる。珪素鋼板は歴史が古く、大電力を扱う回転電機、トランスのコア材料のほとんどに採用されている材料である。無方向珪素鋼板から方向性珪素鋼板へと高特性化が図られ、発見当初に比べると進化はしているが、近年では特性改善は頭打ちになってきている。特性としては、高飽和磁化、高透磁率、低損失を同時に満たすことが特に重要である。世の中では、珪素鋼板を超える材料の研究がアモルファス系、ナノクリスタル系の組成を中心に盛んに行われてはいるが、すべての面で珪素鋼板を超える材料組成はいまだ見付かっていない。また複雑な形状に適用可能な圧紛体や焼結体の研究も行われているが、圧紛体や焼結体においては板やリボンと比べて、特性が悪いという欠点を有している。

１０ｋＨｚ～１００ｋＨｚのシステム用の既存の軟磁性材料としては、センダスト（Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ）、ナノクリスタル系ファインメット（Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃｕ－Ｎｂ）、Ｆｅ基若しくはＣｏ基アモルファス・ガラスのリボン・圧粉体、若しくはＭｎＺｎ系フェライト材料が挙げられる。しかしながら、いずれも高透磁率、低損失、高飽和磁化、高い熱的安定性、高強度、高靱性、を完全に満たしてはおらず不十分である。

１００ｋＨｚ以上（ＭＨｚ帯域以上）の既存の軟磁性材料としては、ＮｉＺｎ系フェライト、六方晶フェライト等が挙げられるが、高周波での磁気特性が不十分である。

以上のことから、高飽和磁化、高透磁率、低損失、高い熱的安定性、優れた機械特性を有する磁性材料の開発が好ましい。特に、高飽和磁化、低損失、高い熱的安定性、高強度の特性を有する磁性材料の開発が好ましい。

特開２０１３－６５８４４号公報

本発明が解決しようとする課題は、優れた磁気特性及び機械特性及び熱的安定性を有する磁性材料、及び、回転電機を提供することにある。

実施の形態の磁性材料は、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選ばれる少なくとも一つの第１の元素Ｘを含む磁性材料であって、母相と、Ｔａ、Ｗ、Ｎｂ及びＭｏから選ばれる少なくとも１つの第２の元素ＹとＣを含む粒子と、を有する磁性材料である。

第１の実施の形態の磁性材料において、析出粒子の形態を示す模式図である。第１の実施の形態の磁性材料において、Ｓｉ割合を評価する際の断面を示す模式図である。第２の実施の形態のモータシステムの概念図である。第２の実施の形態のモータの概念図である。第２の実施の形態のモータコア（ステータ）の概念図である。第２の実施の形態のモータコア（ロータ）の概念図である。第２の実施の形態の変圧器・トランスの概念図である。第２の実施の形態のインダクタ（リング状インダクタ、棒状インダクタ）の概念図である。第２の実施の形態のインダクタ（チップインダクタ、平面インダクタ）の概念図である。第２の実施の形態の発電機の概念図である。

以下、図面を用いて実施の形態を説明する。尚、図面中、同一又は類似の箇所には、同一又は類似の符号を付している。

（第１の実施の形態）
本実施の形態の磁性材料は、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選ばれる少なくとも一つの第１の元素を含む磁性材料であって、母相と、ＴａとＣを含む析出粒子と、を有する磁性材料である。

本実施の形態の磁性材料は、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選ばれる少なくとも一つの第１の元素Ｘを含む磁性材料であって、母相と、Ｔａ、Ｗ、Ｎｂ及びＭｏから選ばれる少なくとも１つの第２の元素ＹとＣを含む粒子と、を有する磁性材料である。この粒子は、析出粒子ともいう。

また、前記粒子は、立方晶型結晶構造を有し、前記第１の元素Ｘを含み、Ｘ_３Ｙ_３Ｃ型の化合物相を有する事が好ましい。例えば、Ｔａ_３Ｃｏ_３Ｃ、Ｎｂ_３Ｆｅ_３Ｃ、Ｎｂ_３Ｃｏ_３Ｃ、Ｗ_３Ｆｅ_３Ｃ、Ｗ_３Ｃｏ_３Ｃ、Ｗ_３Ｎｉ_３Ｃ、Ｍｏ_３Ｆｅ_３Ｃ、Ｍｏ_３Ｃｏ_３Ｃ、Ｍｏ_３Ｎｉ_３Ｃ、等の方の化合物相を有する事が好ましい。この時、結晶構造は、Ｆｄ３ｍの空間群を有することがより好ましい。格子定数はＦｅ、Ｓｉ等の含有量によって変わってくるが、例えば、１１．２Å程度などが好ましい。また、前記析出粒子が配置される母相は立方晶型結晶構造を有することが好ましく、より好ましくは、体心立方晶型結晶構造を有することが好ましい。格子定数は含有元素とその含有量によって変わってくるが、例えば、２．８５Å程度などが好ましい。また、前記析出粒子のうち、前記母相に対して配向している前記析出粒子を有することが好ましい。なお、配向の関係は、例えば、（０－４０）_粒子//（０－１０）_母相、又は、（－４０４）_粒子//（－１０１）_母相の関係を有することが好ましい。より好ましくは、例えば、（０－４０）_粒子//（０－１０）_母相、かつ、（－４０４）_粒子//（－１０１）_母相の関係を有することが好ましい。これらの方位関係は一例であり、上記と等価な方位関係を有することが好ましい。また、一つの前記母相内に含まれる２個以上の析出粒子が互いに配向していることが好ましい。また、前記母相に対して配向している前記析出粒子が、前記母相に対して格子ミスマッチが１０％以下であることが好ましい。より好ましくは５％以下、更に好ましくは２％以下である。なお、前記析出粒子がＸ₃Ｙ₃Ｃ型の立方晶型結晶構造を有し、母相が体心立方晶型結晶構造を有する場合、格子ミスマッチは、格子ミスマッチ＝｜析出粒子の格子定数／４－母相の格子定数｜／母相の格子定数×１００（％）の式で計算される。このような粒子が磁性材料に含まれることによって、析出強化のメカニズムによって、強度などの機械特性や熱的安定性が大幅に向上する。

なお、配向関係を調べるための測定方法は問わないが、例えば電子線回折などで行う。電子線回折像などから、粒子の「ある結晶面」と母相の「ある結晶面」とが平行又は略平行になっていれば、配向していると判断する。また、（ｈｋｌ）は（ｎｈｎｋｎｌ）と平行であるため（ｎは正もしくは負の整数）、例えば、（０－４０）_粒子//（０－１０）_母相は、（０４０）_粒子//（０１０）_母相、（０４０）_粒子//（０－１０）_母相、（０－４０）_粒子//（０１０）_母相と同様の意味であり、（０２０）_粒子 //（０－１０）_母相、（０２０）_粒子//（０１０）_母相、（０－２０）_粒子//（０１０）_母相、（０－２０）_粒子//（０－１０）_母相と同様の意味であり、（０１０）_粒子//（０－１０）_母相、（０１０）_粒子//（０１０）_母相、（０－１０）_粒子//（０１０）_母相、（０－１０）_粒子//（０－１０）_母相と同様の意味である。

前記粒子は、前記第１の元素ＸがＣｏであり、前記第２の元素ＹがＴａである事が好ましい。より好ましくは、ＦｅとＳｉの少なくとも一つを含むことが好ましく、更に好ましくはＦｅとＳｉの両方を含む事が好ましい。また、前記粒子が配置される母相に含まれる元素（例えば０．１％未満の明らかな不純物元素を除く）を、前記粒子が含むことが好ましい。これらによって、析出粒子と母相の組成が似たものになるため、熱的安定性や、強度、硬度などの機械的特性が向上し好ましい。

磁性材料は、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選ばれる少なくとも一つの第１の元素を含む。なお、磁性材料は、Ｆｅ、Ｃｏを含み、Ｃｏの量はＦｅとＣｏの合計量に対して１０原子％以上６０原子％以下であることが好ましく、１０原子％以上４０原子％以下含まれることが更に好ましい。これによって磁気異方性が適度に大きく付与されやすく、磁気特性（高透磁率、低損失等）が向上するため好ましい。また、Ｆｅ－Ｃｏ系は高飽和磁化を実現し易いため好ましい。更にＦｅとＣｏの組成範囲が上記の範囲に入ることによって、より高い飽和磁化が実現出来好ましい。

磁性材料は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｙ、Ｎｂ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、希土類元素からなる群から選ばれる少なくとも一つの非磁性金属を含むことが好ましい。これによって、磁性材料の熱的安定性や耐酸化性を高めることができる。中でも、Ａｌ、Ｓｉは、磁性材料の主成分であるＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉと固溶し易く、熱的安定性や耐酸化性の向上に寄与するために特に好ましい。その中でも特にＳｉが熱的安定性や耐酸化性の向上の点で好ましい。前記非磁性金属の量は磁性材料全体に対して１原子％以上２５原子％以下、より好ましくは５原子％以上２０原子％以下、更に好ましくは５原子％以上１５原子％以下含まれることが好ましい。

磁性材料は、ＴａとＣを含む析出粒子を有することが好ましい。このような析出粒子が磁性材料に含まれることによって、析出強化のメカニズムによって、強度などの機械特性や熱的安定性が大幅に向上する。なお、前記析出粒子は、Ｃｏも含むことが好ましい。更に好ましくは、ＦｅとＳｉの少なくとも一つを含むことが好ましく、更に好ましくはＦｅとＳｉの両方を含む事が好ましい。また、前記析出粒子が配置される母相に含まれる元素（例えば０．１％未満の明らかな不純物元素を除く）を、前記析出粒子が含むことが好ましい。これらによって、析出粒子と母相の組成が似たものになるため、熱的安定性や、強度、硬度などの機械的特性が向上し好ましい。

前記析出粒子はＴａ₃Ｃｏ₃Ｃの立方晶型結晶構造（これにＦｅとＳｉの少なくとも一つが含まれることが好ましい）を有することが好ましく、Ｆｄ３ｍの空間群を有することがより好ましい。格子定数はＦｅ、Ｓｉ等の含有量によって変わってくるが、例えば、１１．２Å程度などが好ましい。また、前記析出粒子が配置される母相は立方晶型結晶構造を有することが好ましく、より好ましくは、体心立方晶型結晶構造を有することが好ましい。格子定数は含有元素とその含有量によって変わってくるが、例えば、２．８５Å程度などが好ましい。また、前記析出粒子のうち、前記母相に対して配向している前記析出粒子を有することが好ましい。なお、配向の関係は、例えば、（０２０）_析出粒子//（０－１０）_母相、もしくは、（２０－２）_析出粒子//（－１０１）_母相の関係を有することが好ましい。より好ましくは、例えば、（０２０）_析出粒子//（０－１０）_母相、かつ、（２０－２）_析出粒子//（－１０１）_母相の関係を有することが好ましい。あるいは、（０２０）_析出粒子//（０１０）_母相、もしくは、（２０－２）_析出粒子//（１０－１）_母相の関係を有することが好ましい。より好ましくは、例えば、（０２０）_析出粒子//（０１０）_母相、かつ、（２０－２）_析出粒子//（１０－１）_母相の関係を有することが好ましい。これらの方位関係は一例であり、上記と等価な方位関係を有することが好ましい。また、一つの前記母相内に含まれる２個以上の析出粒子が互いに配向していることが好ましい。また、前記母相に対して配向している前記析出粒子が、前記母相に対して格子ミスマッチが１０％以下であることが好ましい。より好ましくは５％以下、更に好ましくは２％以下である。なお、前記析出粒子がＴａ₃Ｃｏ₃Ｃの立方晶型結晶構造を有し、母相が体心立方晶型結晶構造を有する場合、格子ミスマッチは、格子ミスマッチ＝｜析出粒子の格子定数／４－母相の格子定数｜／母相の格子定数×１００（％）の式で計算される。

これらはいずれも、磁性材料の強度などの機械特性や熱的安定性を向上するのに効果的である。

析出粒子の平均粒径は１ｎｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１ｎｍ以上１μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。これによって、高強度などの機械特性や熱的安定性の向上が可能になり、かつ、磁壁のピニングを最小限に抑えられるため低保磁力化が可能となる（低ヒステリシス損失が可能）。また、析出粒子が配置されることによって渦電流損失を低減する効果も付与される。なお、平均粒径は、ＴＥＭ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：透過型電子顕微鏡）又はＳＥＭ（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：走査型電子顕微鏡）などで観察することにより求めることができる。また、計算機上で顕微鏡写真の画像解析を行い求めることも可能である。いずれにおいても、複数の視野で、１０個以上の析出粒子を対象として求めることが好ましい。できるだけ多くの析出粒子を対象として求めることが平均的な情報を取得できるため、好ましい。なお、１０個以上の析出粒子を観察することが出来ない場合は、できる限り多くの析出粒子を観察し、それらに対して平均した値を採用することが好ましい。

図１に、前記析出粒子の形態を示すが、析出粒子２は、磁性材料１００の表面８や、母相４の粒界６や、母相の粒内のいずれか少なくとも１ヶ所（表面、粒界、粒内）に配置されることが好ましい。より好ましくは、二つ以上（表面と粒界、表面と粒内、粒界と粒内）、更に好ましくは３ヶ所（表面と粒界と粒内）に配置されることが好ましい。特に、母相の粒界に配置される事が好ましい。これによって「析出強化による強度などの機械特性及び熱的安定性の向上」の効果を大きくすることができる。

特に、母相の粒界に配置される事によって、粒界が強化され、粒界破壊の進展を阻害する効果が発揮され易く、好ましい。これらによって「析出強化による強度などの機械特性及び熱的安定性の向上」の効果を大きくすることができる。

磁性材料は、表面部のＳｉ割合が、磁性材料中心部のＳｉ割合に対して１．１倍以上であることが好ましい。これによって、低保磁力化、低ヒステリシス損失が可能となり、また表面がＳｉリッチになることによって渦電流損失が抑制され好ましい。

Ｓｉ割合に関しては、次の様な手順で評価する事が好ましい。まず、図２に示す様に、磁性材料において最も長い辺の方向を「長さ方向」、最も短い辺の方向を「厚さ方向」、長さ方向の辺よりも短く、厚さ方向の辺よりも長い辺の方向を「幅方向」とする。この時、長さ方向の中央部分において、長さ方向に垂直な面を「断面」とする。この断面において、厚さ方向の中心線に対して９つの正方形で区分けして、中心部のＳｉ割合、および表面部のＳｉ割合(２箇所の平均)を比較して評価を行う。Ｓｉ割合としては、ＳＥＭ、ＴＥＭ等のエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：ＥｎｅｒｇｙＤｉｓｐｅｒｓｉｖｅＸ－ｒａｙＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）などで評価を行う。

また、前記第1の元素がＦｅとＣｏからなる事が好ましい。Ｓｉ割合は、磁性材料全体に対して、１原子％以上２５原子％以下、より好ましくは５原子％以上２０原子％以下、更に好ましくは５原子％以上１５原子％以下であることが好ましい。これによって、低保磁力化、低ヒステリシス損失が可能となり、電気抵抗率も高く設定でき渦電流損失を抑制でき好ましい。

磁性材料は、密度が６ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、より好ましくは７ｇ／ｃｍ^３以上、更に好ましくは７．５ｇ／ｃｍ^３以上である。密度は、例えばアルキメデス法や単純に重量／体積による測定などによって評価することができる。また、相対密度は９０%以上であることが好ましく、より好ましくは９５％以上であることが好ましい。

磁性材料は、機械特性として、３点曲げ強度が２００ＭＰａ以上の特性を有することが好ましく、より好ましくは３００ＭＰａ以上、更に好ましくは５００ＭＰａ以上が好ましい。３点曲げ強度は、例えばＪＩＳ－Ｒ１６０１等の規格に定められた３点曲げ試験方法に準じて測定することが可能である。

磁性材料は、保磁力が８０Ａ／ｍ以下であることが好ましく、より好ましくは４０Ａ／ｍ以下、更に好ましくは２０Ａ／ｍ以下が好ましい。これによって、低ヒステリシス損失化が可能となる。なお、保磁力は、振動試料型磁力計（ＶＳＭ：ＶｉｂｒａｔｉｎｇＳａｍｐｌｅＭａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）等を用いて、簡単に評価できる。保磁力が低い場合は、低磁界ユニットを用いることによって、８Ａ／ｍ（０．１Ｏｅ）以下の保磁力も測定することができる。ＶＳＭで保磁力を算出する際は、横軸と交わる二つの点（磁化がゼロになる磁界Ｈ１、Ｈ２）の磁界の差分を２で割った値を採用することができる（つまり保磁力＝｜Ｈ２－Ｈ１｜／２で算出できる）。

磁性材料は、飽和磁化が１．７Ｔ以上であることが好ましく、より好ましくは１．８Ｔ以上であることが好ましい。質量飽和磁化としては１８０ｅｍｕ／ｇ以上であることが好ましく、より好ましくは、１９０ｅｍｕ／ｇ以上である。以上によって磁気飽和が抑制され、システム上で磁気特性を十分に発揮することが出来好ましい。

以上の様な構成によって、高飽和磁化、低保磁力、低損失（低ヒステリシス損失、低渦電流損失）の優れた磁気特性、高い熱的安定性、高強度の優れた機械特性を実現することができる。

次に、本実施の形態の磁性材料の製造方法について説明する。尚、製造方法に関しては、特に限定されず、あくまで一例として説明する。

上記のように、下記に説明する本実施の形態の磁性材料の製造方法は、あくまで一例である。そのため、本実施の形態の析出粒子の製造工程は、下記に限定されるものではない。よって、本実施の形態の「析出粒子」は「粒子」の一例である。

第１の工程は、成型用の準備の工程である。例として、磁性金属リボンを製造し、これを熱処理したのちに粉砕し成型する。この場合、磁性金属リボンの製造においては、たとえば、ロール急冷装置やスパッタ装置などの成膜装置を用いて、製造する。ロール急冷装置は、大量合成に適しているため望ましい。特に単ロール急冷装置が簡便で好ましい。また、磁性金属リボンを熱処理する場合は、熱処理するための電気炉に入れやすくするため、適当なサイズにリボンを切断しても良い。例えば、ミキサー装置等を用いて適当な大きさに切断しても良い。熱処理を行うことによって、粉砕性が向上しやすくなり好ましい。尚、熱処理の雰囲気は、低酸素濃度の真空雰囲気下、不活性雰囲気下、還元性雰囲気下が望ましく、更に望ましくは、Ｈ_２（水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＣＨ_４（メタン）等の還元雰囲気下が好ましい。この理由としては、磁性金属リボンが酸化していても還元雰囲気で熱処理を施すことによって、酸化してしまった金属を還元して、金属に戻すことが可能となるためである。これによって、酸化し飽和磁化が減少した磁性金属リボンを還元して、飽和磁化を回復させることもできる。熱処理された磁性金属リボンは、粉砕して扁平磁性金属粒子を製造する。尚、本粉砕の前に、磁性金属リボン若しくは薄膜を、ミキサー装置等を用いて適当な大きさに切断しても良い。本粉砕においては、例えばビーズミルや遊星型ミルやミキサー等の粉砕装置によって粉砕を行う。尚、粉砕装置は、特に種類を選ばない。例えば、遊星ミル、ビーズミル、ミキサー回転ボールミル、振動ボールミル、撹拌ボールミル（アトライター）、ジェットミル、遠心分離機、又はミルと遠心分離を組み合わせた手法などが挙げられる。得られた扁平磁性金属粒子は成型を行う。例えば、一軸プレス成型、ホットプレス成型、ＣＩＰ成型、ＨＩＰ成型等で成型を行う。プレス圧は高い方が好ましく、１００００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上であることが好ましい。また、プレスを１回行った後、熱処理を行ない（例えばＨ_２雰囲気で１０００℃熱処理）、再度プレスを行う、という操作を複数回（例えば２回以上）行なうことが、緻密化（高密度化、飽和磁化向上）にとって好ましい。これによって、成型体を得る。

第２の工程は、得られた成型体を熱処理する工程である。この時、真空中で熱処理を行なうことが好ましい。この時、真空中で熱処理を行う際に、Ｔａ箔の上に成型体を配置することが好ましい。

もしくは、Ｎｂ箔、Ｗ箔、Ｍｏ箔、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｗｏのいずれか１種以上を含む合金箔の上に成型体を配置することが好ましい。なお、用いる箔の種類によって、熱処理時に析出する粒子の組成を制御可能である。Ｔａ箔を用いると粒子にＴａが含まれ、Ｎｂ箔を用いるとＮｂが含まれ、Ｗ箔を用いるとＷが含まれ、Ｍｏ箔を用いるとＭｏが含まれる。以下ではＴａ箔の場合を例にとって説明する（Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏの場合も、Ｔａの場合と同様である）。

熱処理温度は１１００℃以上が好ましく、より好ましくは１２００℃以上である。真空度は高いことが好ましく、１０^－１Ｐａ以下であることが好ましく、より好ましくは１０^－２Ｐａ以下、更に好ましくは１０^－３Ｐａ以下である。また、熱処理を行なう炉内はカーボンが周囲に配置されていることが好ましい。

また、熱処理時に高真空を実現するために真空ポンプを用いる際、油回転ポンプや油拡散ポンプのオイルとして、アルキルナフタレン等のカーボンを含むオイルを用いる事が好ましい（炉内にオイルが逆流し、蒸発する事によってカーボンが生成）。

以上によって、真空熱処理時に、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｉ等が部分的に蒸発しながら、焼結が進行する。この時、ＳｉよりもＦｅ、Ｃｏの方が蒸発しやすいので（蒸気圧が高いため）、原料組成から焼結後の組成はずれる（ややＳｉリッチ、Ｆｅ、Ｃｏプアーになる）。材料表面は、中心部に比べて、特に、ややＳｉリッチ、Ｆｅ、Ｃｏプアーとなる。また、真空熱処理時に、Ｔａ箔からＴａが材料に拡散していき、炉内もしくは雰囲気中のカーボンも材料に拡散していく。以上の挙動は、Ｔａ箔に材料を配置し、炉内もしくは雰囲気中にカーボンが配置された状態で、真空中で高温で熱処理を行なうことによってはじめて起こる。以上の真空熱処理によって、Ｔａ－Ｃｏ－Ｃ（Ｆｅ、Ｓｉ含む）の析出粒子が母相に生成する。なお、原料組成にＴａ、Ｃを含んでいる方が好ましいが、原料組成に含まれていなくても、上記の通り、プロセス中においてＴａ、Ｃを取り込み、析出粒子を生成することが可能である。また、適切な真空度、熱処理温度を設定することによって、Ｔａ₃Ｃｏ₃Ｃの立方晶型結晶構造を有する（Ｆｅ、Ｓｉ含む）析出粒子が生成する。また、析出粒子は母相に対して配向し、格子ミスマッチが低い状態となる。なお、得られた成型体（磁性材料）は熱処理によって格子歪みを適度に除去することが好ましい。この時の熱処理は、不活性雰囲気下、還元性雰囲気下が好ましく、更に好ましくは、Ｈ_２、ＣＯ、ＣＨ_４等の還元雰囲気下が好ましい。

なお、上記のような製造方法で製造した磁性材料は圧粉体（成型体）を焼結したものであるため、複雑な形状への適用が可能である。一方で、第１の工程においては、組成を調整した電磁鋼板（珪素鋼板）をそのまま準備するのでも構わない。その後、第２の工程で電磁鋼板（珪素鋼板）を真空中で熱処理することによって、本実施の形態の磁性材料を得ることができる。

以上、本実施形態によれば、低い磁気損失等の優れた磁気特性及び高強度などの優れた機械特性、熱的安定性を有する磁性材料の提供が可能になる。

（第２の実施の形態）
本実施の形態のシステム及びデバイス装置は、第１の実施の形態の磁性材料を有するものである。したがって、第１の実施の形態と重複する内容については記載を省略する。このシステム、デバイス装置に含まれる磁性材料の部品は、例えば、各種モータや発電機などの回転電機（例えば、モータ、発電機など）、変圧器、インダクタ、トランス、チョークコイル、フィルタ等のコアや、回転電機用の磁性楔（磁性くさび）等である。図３は、第２の実施の形態のモータシステムの概念図である。モータシステムは、回転電機システムの一例である。モータシステムとは、モータの回転数や電力（出力パワー）を制御する制御系を含めたシステムのことである。モータの回転数を制御する方式としては、ブリッジサーボ回路による制御、比例電流制御、電圧比較制御、周波数同期制御、ＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ：位相同期ループ）制御、等による制御方法がある。一例として、ＰＬＬによる制御法について図３に示してある。ＰＬＬによるモータの回転数を制御するモータシステムは、モータと、モータの回転の機械的変位量を電気信号に変換してモータの回転数を検出するロータリーエンコーダと、ある命令により与えられたモータの回転数とロータリーエンコーダにより検出されたモータの回転数を比較しそれらの回転数差を出力する位相比較器と、当該回転数差を小さくするようにモータを制御するコントローラと、を備える。一方、モータの電力を制御する方法としては、ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）制御、ＰＡＭ（ＰｕｌｓｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス電圧振幅波形）制御、ベクトル制御、パルス制御、バイポーラ駆動、ペデスタル制御、抵抗制御、等による制御方法がある。またその他の制御方法として、マイクロステップ駆動制御、多相駆動制御、インバータ制御、スイッチング制御、等の制御方法がある。一例として、インバータによる制御法について図３に示してある。インバータによるモータの電力を制御するモータシステムは、交流電源と、交流電源の出力を直流電流に変換する整流器と、当該直流電流を任意の周波数による交流に変換するインバータ回路と、当該交流により制御されるモータと、を備える。

図４は、第２の実施の形態のモータの概念図を示す。モータ２００は、回転電機の一例である。モータ２００においては、第１のステータ（固定子）と第２のロータ（回転子）が配置されている。図では、ロータがステータの内側に配置されているインナーロータ型を示しているが、ロータがステータの外側に配置されるアウターロータ型でも構わない。

図５は、第２の実施の形態のモータコア（ステータ）の概念図である。図６は、第２の実施の形態のモータコア（ロータ）の概念図である。モータコア３００（モータのコア）としては、ステータ及びロータのコアが該当する。この点を、以下に説明する。図５は第１のステータの断面概念図例である。第１のステータは、コアと、巻き線と、を有する。巻き線は、コア内側に設けられた、コアが有する突起の一部に巻き付けられている。このコア内に第１の実施形態の磁性材料を配置することができる。図６は第１のロータの断面概念図例である。第１のロータは、コアと、巻き線と、を有する。巻き線は、コア外側に設けられた、コアが有する突起の一部に巻き付けられている。このコア内に第２の実施形態の磁性材料を配置することができる。

なお、図５、図６はあくまでモータの一例を示したものであり、磁性材料の適用先としてはこれに限定されるものではない。磁束を導きやすくするためのコアとして、あらゆる種類のモータに適用することができる。

図７は、第２の実施の形態の変圧器・トランスの概念図である。図８は、第２の実施の形態のインダクタ（リング状インダクタ、棒状インダクタ）の概念図である。図９は、第２の実施の形態のインダクタ（チップインダクタ、平面インダクタ）概念図である。これらもあくまで一例として示したものである。変圧器・トランス４００、インダクタ５００においてもモータコアと同様に、磁束を導きやすくするために、又は高い透磁率を利用するために、あらゆる種類の変圧器・トランス、インダクタに磁性材料を適用することができる。

図１０は、第２の実施の形態の発電機６００の概念図である。発電機６００は、回転電機の一例である。発電機６００は、第１の実施形態の磁性材料をコアとして用いた第２のステータ（固定子）６３０と、第１の実施形態の磁性材料をコアとして用いた第２のロータ（回転子）６４０の、いずれか一方又はその両方を備えている。図では、第２のロータ（回転子）６４０は第２のステータ６３０の内側に配置されているが、外側に配置されていても構わない。第２のロータ６４０は、発電機６００の一端に設けられたタービン６１０と、シャフト６２０を介して接続されている。タービン６１０は、例えば図示しない外部から供給される流体により回転する。なお、流体により回転するタービンに代えて、自動車の回生エネルギー等の動的な回転を伝達することによって、シャフトを回転することも可能である。第２のステータ６３０及び第２のロータ６４０には、各種公知の構成を採用することができる。なお、第２のロータ６４０には、タービン６１０からの静電気や発電に伴う軸電流による帯電が発生する。このため、発電機６００は、第２のロータ６４０からの帯電を放電させるためのブラシ６５０を備えている。

シャフトは、第２のロータに対してタービンとは反対側に配置された、図示しない整流子と接触している。第２のロータの回転により発生した起電力は、発電機の電力として、図示しない相分離母線及び図示しない主変圧器を介して、系統電圧に昇圧されて送電される。なお、第２のロータには、タービンからの静電気や発電に伴う軸電流による帯電が発生する。このため、発電機は、第２のロータの帯電を放電させるためのブラシを備えている。

また、本実施形態の回転電機は、鉄道車両に好ましく用いることができる。例えば、鉄道車両を駆動するモータ２００や、鉄道車両を駆動するための電気を発生する発電機５００に好ましく用いることができる。

また、本実施形態の回転電機は、各種発電機に好ましく用いることができる。

以上のシステム及びデバイス装置に適用するために、磁性材料は、種々の加工を施すことを許容する。例えば焼結体の場合は、研磨や切削等の機械加工が施され、粉末の場合はエポキシ樹脂、ポリブタジエンのような樹脂との混合が施される。必要に応じて更に表面処理が施される。また、必要に応じて巻線処理がなされる。

本実施の形態のシステム及びデバイス装置によれば、優れた特性（高効率、低損失）を有するモータシステム、モータ、変圧器、トランス、インダクタ及び発電機が実現可能となる。

（実施例）
以下に、実施例１～４を、比較例１と対比しながらより詳細に説明する。以下に示す実施例及び比較例によって得られる磁性材料について、析出粒子の有無、析出粒子の組成、析出粒子の結晶構造、析出粒子の配向の有無、析出粒子と母相の格子ミスマッチ、析出粒子の平均粒径をまとめたものを表１に示す。

（実施例１）
まず、単ロール急冷装置を用いて、Ｆｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｔａ－Ｃ（Ｆｅ_７０Ｃｏ_３０（原子％）－５重量％Ｓｉ）のリボンを作製する。次に得られたリボンをＨ_２雰囲気中３００℃で熱処理を行う。次に、このリボンを、ミキサー装置を用いて粉砕し、扁平磁性金属粒子を得る。その後、得られた扁平磁性金属粒子を１２０００ｋｇｆ／ｃｍ^２で一軸プレス成型を行い、Ｈ_２雰囲気中で１０００℃で熱処理を行う。その後、一軸プレス成型とＨ_２雰囲気中での１０００℃熱処理を５回繰り返し、成型体を得る。その後、Ｔａ箔に成型体を配置し、真空中（１０^－２Ｐａ以下）で１２００℃で熱処理（炉内にカーボンが配置）を行った後、Ｈ_２雰囲気中で１０００℃で熱処理を行い、磁性材料を得た。得られた磁性材料に含まれる析出粒子の平均粒径は約１０ｎｍであった。析出粒子と母相の格子ミスマッチは約１％であった。

（実施例２）
真空中熱処理条件を制御することによって、析出粒子の平均粒径を約１００ｎｍにしたこと以外は実施例１とほぼ同じである。この時、析出粒子と母相の格子ミスマッチは約２％であった。

（実施例３）
真空中熱処理条件を制御することによって、析出粒子の平均粒径を約１μｍにしたこと以外は実施例１とほぼ同じである。この時、析出粒子と母相の格子ミスマッチは約５％であった。

（実施例４）
真空中熱処理条件を制御することによって、析出粒子の平均粒径を約２μｍにしたこと以外は実施例１とほぼ同じである。この時、析出粒子と母相は配向していなかった。

（実施例５）
Ｆｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｔａ－Ｃ（Ｆｅ_７０Ｃｏ_３０（原子％）－５重量％Ｓｉ）の代わりにＦｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｎｂ－Ｃ（Ｆｅ_７０Ｃｏ_３０（原子％）－５重量％Ｓｉ）、Ｔａ箔の代わりにＮｂ箔としたこと以外は実施例１とほぼ同じである。得られた磁性材料に含まれる析出粒子の平均粒径は約１０ｎｍであった。析出粒子と母相の格子ミスマッチは約１％であった。

（実施例６）
Ｆｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｔａ－Ｃ（Ｆｅ_７０Ｃｏ_３０（原子％）－５重量％Ｓｉ）の代わりにＦｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｗ－Ｃ（Ｆｅ_７０Ｃｏ_３０（原子％）－５重量％Ｓｉ）、Ｔａ箔の代わりにＷ箔としたこと以外は実施例１とほぼ同じである。得られた磁性材料に含まれる析出粒子の平均粒径は約１０ｎｍであった。析出粒子と母相の格子ミスマッチは約１％であった。

（実施例７）
Ｆｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｔａ－Ｃ（Ｆｅ_７０Ｃｏ_３０（原子％）－５重量％Ｓｉ）の代わりにＦｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｍｏ－Ｃ（Ｆｅ_７０Ｃｏ_３０（原子％）－５重量％Ｓｉ）、Ｔａ箔の代わりにＭｏ箔としたこと以外は実施例１とほぼ同じである。得られた磁性材料に含まれる析出粒子の平均粒径は約１０ｎｍであった。析出粒子と母相の格子ミスマッチは約１％であった。

（比較例１）
組成をＦｅ－Ｃｏ－Ｓｉ（Ｆｅ_７０Ｃｏ_３０（原子％）－５重量％Ｓｉ）とし、熱処理時にＴａ箔を用いず、雰囲気をＡｒ雰囲気にすること以外は実施例１とほぼ同じである。得られた磁性材料には析出粒子は見られなかった。

次に、実施例１～５及び比較例１の評価用磁性材料に関して、飽和磁化、保磁力、鉄損、曲げ強度（３点曲げ強度）、曲げ強度（３点曲げ強度）の経時変化割合を評価する。鉄損、曲げ強度の経時変化割合に関しては、以下の方法で評価する。評価結果を表２に示す。

（１）鉄損：Ｂ－Ｈアナライザーを用いて１００Ｈｚ、１Ｔの動作条件での鉄損を測定する。尚、１００Ｈｚ、１Ｔの条件で直接測定出来ない場合は、鉄損の周波数依存性、磁束密度依存性を測定し、そのデータから１００Ｈｚ、１Ｔの鉄損を推定する（そしてこの推定値を採用する）。

（２）曲げ強度の経時変化割合：評価用試料を温度１００℃、大気中で１００時間加熱した後、曲げ強度を測定し、経時変化（１００時間加熱後の曲げ強度／加熱なしの曲げ強度）を求める。

表１から明らかなように、実施例１～４の磁性材料は、Ｔａ－Ｆｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｃ組成でＴａ_３Ｃｏ_３Ｃ（Ｘ_３Ｙ_３Ｃ）立方晶型結晶構造の析出粒子を含んでいた。また、実施例１～３では、析出粒子は母相に対して配向しており、格子ミスマッチも１０％以下であった。また、析出粒子の平均粒径は１ｎｍ以上１μｍ以下であった。実施例４では、析出粒子は母相に対して配向しておらず、析出粒子の平均粒径は約２μｍと大きめだった。これに対して比較例１では、析出粒子は生成していなかった。

実施例５の磁性材料は、Ｎｂ－Ｆｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｃ組成、実施例６の磁性材料は、Ｗ－Ｆｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｃ組成、実施例７の磁性材料は、Ｍｏ－Ｆｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｃ組成で、いずれもＸ_３Ｙ_３Ｃ立方晶型結晶構造の析出粒子を含んでいた。また、析出粒子は母相に対して配向しており、格子ミスマッチも１０％以下であった。また、析出粒子の平均粒径は１ｎｍ以上１μｍ以下であった。

表２から明らかなように、実施例１～７の磁性材料は、比較例１の磁性材料と比べて、飽和磁化、保磁力、鉄損、曲げ強度、曲げ強度の経時変化割合において優れていることが分かる。つまり、磁気的特性、熱的安定性、機械特性（強度）において優れていることが分かる。また、実施例１～４の中でも特に実施例１～３は実施例４に比べて、磁気的特性、熱的安定性、機械特性（強度）において優れていることが分かる。

以上の結果は、Ｔａ－Ｆｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｃ組成でＴａ_３Ｃｏ_３Ｃ立方晶型結晶構造の析出粒子を含むことによってもたらされている。また、析出粒子が母相に対して配向し、格子ミスマッチも低く、析出粒子の平均粒径も１ｎｍ以上１μｍ以下になることによって、更に特性が向上する。

または、以上の結果は、Ｔａ（Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ）－Ｆｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｃ組成でＸ_３Ｙ_３Ｃ立方晶型結晶構造の析出粒子を含むことによってもたらされている。また、析出粒子が母相に対して配向し、格子ミスマッチも低く、析出粒子の平均粒径も１ｎｍ以上１μｍ以下になることによって、更に特性が向上する。

本発明のいくつかの実施形態及び実施例を説明したが、これらの実施形態及び実施例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

なお、上記の実施形態を、以下の技術案にまとめることができる。
技術案１
Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選ばれる少なくとも一つの第１の元素Ｘを含む磁性材料であって、
母相と、
Ｔａ、Ｗ、Ｎｂ及びＭｏから選ばれる少なくとも１つの第２の元素ＹとＣを含む粒子と、
を有する磁性材料。
技術案２
前記粒子は、立方晶型結晶構造を有し、前記第１の元素Ｘを含み、Ｘ_３Ｙ_３Ｃ型の化合物相を有する技術案１に記載の磁性材料。
技術案３
前記粒子は前記母相の粒界に存在する技術案１又は技術案２に記載の磁性材料。
技術案４
前記第１の元素ＸはＣｏであり、前記第２の元素ＹはＴａである技術案１から技術案３のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案５
前記粒子はＦｅとＳｉの少なくとも一つを含む技術案１から技術案４のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案６
前記粒子が配置される前記母相に含まれる元素を前記粒子が含む技術案１から技術案５のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案７
前記粒子はＴａ₃Ｃｏ₃Ｃの立方晶型結晶構造を有する技術案１から技術案６のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案８
前記粒子が配置される前記母相は体心立方晶型結晶構造を有する技術案１から技術案７のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案９
前記粒子は前記母相に対して配向している技術案１から技術案８のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１０
前記母相に対して配向している前記粒子が、前記母相に対して格子ミスマッチが１０％以下である技術案９に記載の磁性材料。
技術案１１
一つの前記母相内に含まれる２個以上の前記粒子は互いに配向している技術案９に記載の磁性材料。
技術案１２
前記母相に対して前記粒子が（０２０）_粒子//（０－１０）_母相又は（２０－２）_粒子//（－１０１）_母相で配向している技術案１１に記載の磁性材料。
技術案１３
前記母相に対して前記粒子が（０－４０）_粒子//（０－１０）_母相又は（－４０４）_粒子//（－１０１）_母相で配向している技術案１１に記載の磁性材料。
技術案１４
前記粒子の平均粒径が１ｎｍ以上１０μｍ以下である技術案１から技術案１３のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１５
前記磁性材料の表面部のＳｉ割合が、磁性材料中心部のＳｉ割合に対して１．１倍以上である技術案１から技術案１４のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１６
前記第1の元素がＦｅとＣｏからなり、Ｓｉ割合が、前記磁性材料全体に対して、１原子％以上２５原子％以下である技術案１から技術案１５のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１７
密度が６ｇ／ｃｍ^３以上である技術案１から技術案１６のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１８
３点曲げ強度が２００ＭＰａ以上である技術案１から技術案１７のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１９
保磁力が８０Ａ／ｍ以下である技術案１から技術案１８のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案２０
飽和磁化が１．７Ｔ以上である技術案１から技術案１９のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案２１
技術案１から技術案２０のいずれか１項に記載の磁性材料を備える回転電機。

２：析出粒子
４：母相
６：粒界
８：表面
１００：磁性材料
２００：モータ（回転電機）
３００：モータコア
４００：変圧器・トランス
５００：インダクタ
６００：発電機（回転電機）
６１０：タービン
６２０：シャフト
６３０：第２のステータ（固定子）
６４０：第２のロータ（回転子）
６５０：ブラシ

なお、上記の実施形態を、以下の技術案にまとめることができる。
技術案１
Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選ばれる少なくとも一つの第１の元素Ｘを含む磁性材料であって、
母相と、
Ｔａ、Ｗ、Ｎｂ及びＭｏから選ばれる少なくとも１つの第２の元素ＹとＣを含む粒子と、
を有する磁性材料。
技術案２
前記粒子は、立方晶型結晶構造を有し、前記第１の元素Ｘを含み、Ｘ_３Ｙ_３Ｃ型の化合物相を有する技術案１に記載の磁性材料。
技術案３
前記粒子は前記母相の粒界に存在する技術案１又は技術案２に記載の磁性材料。
技術案４
前記第１の元素ＸはＣｏであり、前記第２の元素ＹはＴａである技術案１から技術案３のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案５
前記粒子はＦｅとＳｉの少なくとも一つを含む技術案１から技術案４のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案６
前記粒子が配置される前記母相に含まれる元素を前記粒子が含む技術案１から技術案５のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案７
前記粒子はＴａ₃Ｃｏ₃Ｃの立方晶型結晶構造を有する技術案１から技術案６のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案８
前記粒子が配置される前記母相は体心立方晶型結晶構造を有する技術案１から技術案７のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案９
前記粒子は前記母相に対して配向している技術案１から技術案８のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１０
前記母相に対して配向している前記粒子が、前記母相に対して格子ミスマッチが１０％以下である技術案９に記載の磁性材料。
技術案１１
一つの前記母相内に含まれる２個以上の前記粒子は互いに配向している技術案９又は技術案１０に記載の磁性材料。
技術案１２
前記母相に対して前記粒子が（０２０）_粒子//（０－１０）_母相又は（２０－２）_粒子//（－１０１）_母相で配向している技術案９から技術案１１のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１３
前記母相に対して前記粒子が（０－４０）_粒子//（０－１０）_母相又は（－４０４）_粒子//（－１０１）_母相で配向している技術案９から技術案１２のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１４
前記粒子の平均粒径が１ｎｍ以上１０μｍ以下である技術案１から技術案１３のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１５
前記磁性材料の表面部のＳｉ割合が、磁性材料中心部のＳｉ割合に対して１．１倍以上である技術案１から技術案１４のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１６
前記第1の元素がＦｅとＣｏからなり、Ｓｉ割合が、前記磁性材料全体に対して、１原子％以上２５原子％以下である技術案１から技術案１５のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１７
密度が６ｇ／ｃｍ^３以上である技術案１から技術案１６のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１８
３点曲げ強度が２００ＭＰａ以上である技術案１から技術案１７のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案１９
保磁力が８０Ａ／ｍ以下である技術案１から技術案１８のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案２０
飽和磁化が１．７Ｔ以上である技術案１から技術案１９のいずれか１項に記載の磁性材料。
技術案２１
技術案１から技術案２０のいずれか１項に記載の磁性材料を備える回転電機。

Claims

Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選ばれる少なくとも一つの第１の元素Ｘを含む磁性材料であって、
母相と、
Ｔａ、Ｗ、Ｎｂ及びＭｏから選ばれる少なくとも１つの第２の元素ＹとＣを含む粒子と、
を有する磁性材料。
前記粒子は、立方晶型結晶構造を有し、前記第１の元素Ｘを含み、Ｘ_３Ｙ_３Ｃ型の化合物相を有する請求項１に記載の磁性材料。
前記粒子は前記母相の粒界に存在する請求項１に記載の磁性材料。
前記第１の元素ＸはＣｏであり、前記第２の元素ＹはＴａである請求項１に記載の磁性材料。
前記粒子はＦｅとＳｉの少なくとも一つを含む請求項１に記載の磁性材料。
前記粒子が配置される前記母相に含まれる元素を前記粒子が含む請求項１に記載の磁性材料。
前記粒子はＴａ₃Ｃｏ₃Ｃの立方晶型結晶構造を有する請求項１に記載の磁性材料。
前記粒子が配置される前記母相は体心立方晶型結晶構造を有する請求項１に記載の磁性材料。
前記粒子は前記母相に対して配向している請求項１に記載の磁性材料。
前記母相に対して配向している前記粒子が、前記母相に対して格子ミスマッチが１０％以下である請求項９に記載の磁性材料。
一つの前記母相内に含まれる２個以上の前記粒子は互いに配向している請求項９に記載の磁性材料。
前記母相に対して前記粒子が（０２０）_粒子//（０－１０）_母相又は（２０－２）_粒子//（－１０１）_母相で配向している請求項１１に記載の磁性材料。
前記母相に対して前記粒子が（０－４０）_粒子//（０－１０）_母相又は（－４０４）_粒子//（－１０１）_母相で配向している請求項１１に記載の磁性材料。
前記粒子の平均粒径が１ｎｍ以上１０μｍ以下である請求項１に記載の磁性材料。
前記磁性材料の表面部のＳｉ割合が、磁性材料中心部のＳｉ割合に対して１．１倍以上である請求項１に記載の磁性材料。
前記第1の元素がＦｅとＣｏからなり、Ｓｉ割合が、前記磁性材料全体に対して、１原子％以上２５原子％以下である請求項１に記載の磁性材料。
密度が６ｇ／ｃｍ^３以上である請求項１に記載の磁性材料。
３点曲げ強度が２００ＭＰａ以上である請求項１に記載の磁性材料。
保磁力が８０Ａ／ｍ以下である請求項１に記載の磁性材料。
飽和磁化が１．７Ｔ以上である請求項１に記載の磁性材料。
請求項１に記載の磁性材料を備える回転電機。