JP3701117B2

JP3701117B2 - 永久磁石及びその製造方法

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Publication number: JP3701117B2
Application number: JP09547598A
Authority: JP
Inventors: 顕槇田; 治山下
Original assignee: Neomax Co Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 1998-03-23
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2018-03-23
Also published as: JPH11273918A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は永久磁石及びその製造方法に関し、特に、永久磁石原料、永久磁石中間体及び最終製品である永久磁石及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実用されている永久磁石の保磁力発生機構には、単磁区粒子理論型、核生成型、及びピニング型などがある。これらのうち、核生成型の保磁力発生機構は、単磁区粒子径以上の大きさの結晶粒径を有する焼結磁石が大きな保磁力を発生する理由を説明するために導入されたもので、結晶粒界付近における逆磁区の核生成の容易さが、その結晶粒の保磁力を決定しているという考え方である。この型の磁石は着磁特性に特徴があり、初期磁化過程での磁化の飽和は比較的低い印加磁界で起こるが、十分な保磁力を得るには飽和磁化以上の磁界を加える必要がある。これは、高い磁界によって粒内に残存する逆磁区が完全に追い出されることにより、高い保磁力が発生するためと考えられている。核生成型の保磁力発生機構を有する磁石には、SmCo₅系焼結磁石、Nd-Fe-B系焼結磁石などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記の核生成型磁石に関する従来の技術に以下の問題点があることを知見した。すなわち、従来の技術では核生成型の磁石の保磁力が逆磁区の核生成に支配されていることが予見されていたが、逆磁区の核生成を抑制し、保磁力を向上させる具体的な手段については十分な知見が得られていない。例えば、Nd-Fe-B系焼結磁石ではNd-richな粒界相の存在が保磁力を高めるはたらきをしていることが知られているが、そのメカニズムの詳細は不明である。
【０００４】
本発明は、高い磁気性能を有する永久磁石を設計するための指針を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
従来、磁石の磁気特性、なかでも保磁力を決定する主相（以下、本明細書中で“主相”とは“強磁性を発揮する相”をいうものとする、主相は半分以上存在することが好ましい）、粒界相間の界面の構造が未知であった。このため、従来技術では、磁石の製造工程の各種の条件を最適化することで、経験的に磁石の磁気特性を向上させている。このような経験的な手法は、試料作成及び評価のための時間及び費用がかかる上に、磁石特性をさらに向上させるには限界がある。
【０００６】
そこで、本発明者らは、経験的な手法に依拠せず、理想的な界面の構造はどうあるべきかという根本的な問題を探求した結果、核生成型の保磁力発生機構を示す種々の磁石材料において、核生成の容易さが磁石相の最外殻近傍における結晶磁気異方性の大きさに依存しており、最外殻近傍の異方性定数K₁の値を少なくとも内部と同等、もしくはそれ以上に制御することにより核生成が抑制され、磁石の保磁力を高めることができることを見出し、さらに鋭意研究を進めた結果、本発明を完成するに至ったものである。
【０００７】
本発明は、第１の視点において、核生成型の保磁力発生機構を有する焼結磁石であって、主として希土類元素の結晶場によって結晶磁気異方性が発現する強磁性相と、前記強磁性相の周りに形成された粒界相と、を含み、前記粒界相は、前記強磁性相に隣接する界面において、 Be 、 Mg 、 Al 、 Si 、 P 、 Ca 、 Sc 、 Ti 、 V 、 Cr 、 Mn 、 Fe 、 Co 、 Ni 、 Cu 、 Zn 、 Ga 、 Sr 、 Zr 、 Nb 、 Mo 、 Cd 、 In 、 Sn 、 Ba 、 Hf 、 Ta 、 Ir 、 Tl 、 Pb から選択される元素の一種以上からなる金属又は合金の結晶からなり、前記元素が、前記界面に形成された前記結晶において陽イオンとして存在し、前記陽イオンは、前記強磁性相の最外殻に位置する前記希土類元素イオンに隣接し、且つ該希土類元素イオンの 4f 電子雲が伸びている方向に位置することを特徴とする永久磁石である。
本発明は、第２の視点において、核生成型の保磁力発生機構を有する焼結磁石の製造方法であって、主として希土類元素の結晶場によって結晶磁気異方性が発現する強磁性相を有する強磁性粒子をプレス成形した後、 Be 、 Mg 、 Al 、 Si 、 P 、 Ca 、 Sc 、 Ti 、 V 、 Cr 、 Mn 、 Fe 、 Co 、 Ni 、 Cu 、 Zn 、 Ga 、 Sr 、 Zr 、 Nb 、 Mo 、 Cd 、 In 、 Sn 、 Ba 、 Hf 、 Ta 、 Ir 、 Tl 、 Pb から選択される一種以上の陽イオン源をコーティングないしまぶす工程と、前記陽イオン源がコーティングないしまぶされた前記強磁性粒子を熱処理して焼結し、該陽イオン源を前記強磁性相の周りに拡散させ、前記強磁性相に隣接する界面に前記陽イオン源を含む金属又は合金の結晶を析出して、該強磁性相に隣接する界面が該結晶からなる粒界相を形成する工程と、を含み、前記熱処理は、前記陽イオン源が、前記強磁性相の融点または分解温度よりも低い融点または分解温度を有し、該強磁性相の周りに拡散される温度範囲で行われ、前記陽イオン源が、前記界面に形成された前記結晶において陽イオンとして存在し、前記陽イオンは、前記熱処理により、前記強磁性相の最外殻に位置する前記希土類元素イオンに隣接し、且つ該希土類元素イオンの 4f 電子雲が伸びている方向に位置される、ことを特徴とする永久磁石の製造方法である。
【００１０】
図１、図２（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、主相（強磁性相）と粒界相がその界面で整合している場合と、整合していない場合とで、界面近傍における結晶磁気異方性の分布の相違を説明する。図１又は図２（Ａ）及び（Ｂ）において、横軸の"最外殻"とは主相の最も外側の原子層の位置を示し、"第２層"、"第３層"とはそれぞれ最外殻位置から内部に向かって数えて２番目、３番目の原子層の位置を示す。第ｎ層とは最外殻からの距離が遠く、界面からの影響が無視できる位置を示す。図１のグラフ中、縦軸は主相の一軸異方性定数K₁（結晶磁気異方性の強さを示す）の大きさを示し、K₁の値が大きいほど主相の自発磁化の向きは磁化容易軸（ｃ軸）の方向で安定化する。また、図１中、実施例（本発明）は図２（Ａ）に示すように主相と粒界相が界面で整合している条件でのK₁の計算値を示し、比較例は図２（Ｂ）に示すように粒界相の欠落などによって界面の不整合などがある場合のK₁の計算値を示している。
【００１１】
図１を参照して、比較例においては、界面からの距離によって異方性定数K₁の大きさが大きく変化し、最外殻におけるK₁の値が内部に比べて著しく低下している。一方、実施例においては、界面からの距離によって異方性定数K₁の大きさがあまり変化せず、むしろ最外殻相において異方性定数K₁が上昇している。従って、比較例によれば、最外殻において逆磁区の核生成に要するエネルギーが局所的に低下して核生成と磁化反転が容易になるため、磁石の保磁力が低下する。一方、実施例によれば、最外殻におけるK₁がむしろ内部より高いため、界面における逆磁区の核生成が抑制され、その結果磁石の保磁力が増加する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を説明するが、本発明は下記に記載された特定の組成に限定されるものではなく、永久磁石及びその製造方法全般に亘る指針を提供するものである。本発明は、特に核生成型の永久磁石に適用されるが、その他、単磁区粒子理論型、ピニング型などにも適用可能である。核生成型の永久磁石を例示すれば、Nd-Fe-B（Nd₂Fe₁₄Bなど）、Sm₂Fe₁₇N_x、SmCo₅である。ここで、一例として、Nd₂Fe₁₄B相の場合、粒界相の存在が界面近傍における主相の結晶磁気異方性を高める理由を説明する。
【００１３】
［粒界相のはたらき］
Nd-Fe-B系磁石の主相であるNd₂Fe₁₄B相の結晶磁気異方性は結晶中のNd原子の位置によって決まる。Nd原子とB原子はNd₂Fe₁₄B正方晶の底面とz=1/2c₀の面にのみ存在する。Nd原子は結晶中で電子を放出してNd³⁺イオンの形で存在する。
【００１４】
Nd³⁺イオンの4f電子はドーナッツ状に拡がった空間分布をしており、その磁気モーメントJの向きは4f電子雲が拡がった面に垂直に立っている。Nd³⁺イオンの4f電子のドーナッツ状の電子雲は底面内で近接するNd³⁺イオンやB³⁺イオンの+電荷に引っ張られるため、磁気モーメントJの向きは底面に垂直な方向、すなわちｃ軸方向に固定される。これが、Nd₂Fe₁₄B相の強い一軸磁気異方性の原因である。Ndなどの軽希土類とFeなどの遷移金属との化合物中では、両者の磁気モーメントは交換相互作用により平行にそろう傾向があり、その結果としてNd₂Fe₁₄B相全体の磁気モーメントはｃ軸方向に向く。
【００１５】
いま、粒界相と共存していないNd₂Fe₁₄B結晶の最外殻を考えると、最も外側のNd³⁺イオンは、内部のNd³⁺イオンに比べて近接するNd³⁺イオンやB³⁺イオンの数が少ない。したがって、上述した4f電子雲の広がりを底面内方向に固定する力が弱く、その結果として磁気モーメントのｃ軸方向への固定が不十分となる。このような最外殻部分では、結晶磁気異方性が局所的に大きく低下し、逆磁区の核生成に要するエネルギーが低くなり、容易に核生成が起こって磁石の保磁力が低下する。
【００１６】
ここで、主相の最外殻に隣接する形でCaメタルなどの粒界相が存在する場合は、欠落したNd³⁺イオンやB³⁺イオンの代わりとなる陽イオンが隣接するため、粒界相が全くない場合に比べて結晶磁気異方性は高まる。特に、主相の最外殻Nd³⁺イオンのａ軸方向近傍に粒界相の強い陽イオンが位置するような両相の位置関係になった場合、K₁の値は主相内部に比べて逆に高くなり、高保磁力の磁石が得られる。上記の好ましい位置関係は、主相と粒界相が整合性のある界面で接しており、かつ両相が特定の結晶方位関係を持つ場合に形成される率が高くなる。
【００１７】
粒界相の陽イオンが主相Nd³⁺イオンのｃ軸方向近傍に配置されると、結晶磁気異方性は低くなってしまう。しかし、実際の界面でのｃ軸方向の積層順序は、主相のNd原子層に隣接して粒界相が積層することはなく、主相のFe原子層の上に粒界相が積層されるため、粒界相の陽イオンの電荷はFe原子層によって遮蔽され、結晶磁気異方性はさほど低下しない。
【００１８】
［界面における結晶学的方位関係］
図３は、互いに整合しているR₂TM₁₄B主相（R:Yを含む希土類元素、TM:FeないしCo）とR-TM粒界相の顕微鏡写真であり、図４は図３に示した主相の制限視野電子線回折像であり、図５は図３に示した粒界相の制限視野電子線回折像である。
解析の結果、界面における両相の結晶学的方位関係は、次の通り表され、その方位関係のずれが平行から5°以内である。
【００１９】

【００２０】
このように整合した界面を有する焼結磁石の保磁力は、同様の組成を有するが界面が整合していない焼結磁石の保磁力に対して顕著に高くなる（整合の場合iHc=15.3kOe、不整合の場合7.2kOe）。なお、界面において、主相と粒界相が50%以上整合していることが好ましい。
【００２１】
［異方性定数］
本発明に基づく永久磁石において、強磁性相の最外殻近傍の異方性定数K₁の値は内部と同等、もしくはそれ以上であることが好ましい。この場合の同等とは、内部での値の少なくとも50%以上である。強磁性粒子の最外殻部における結晶磁気異方性が、粒界相が存在しない場合の該強磁性粒子の最外殻部の結晶磁気異方性に比べて強められることが好ましい。
【００２２】
［結晶磁気異方性の分布］
また、非晶質でない特定の結晶構造を持ち、かつ室温において強磁性体である金属、合金、または金属間化合物の少なくとも１種の結晶粒からなる永久磁石において、該結晶粒の最外殻位置での結晶磁気異方性が、結晶粒外部の影響が無視できる結晶粒内部（中心部）と同等であるか、もしくは向上し、内部に比べて大きく減少することのないことが好ましい。実用的な保磁力を得るために、結晶粒の最外殻位置での結晶磁気異方性は、結晶粒外部の影響が無視できる内部の結晶磁気異方性の半分以上であることが好ましい。
【００２３】
［囲まれた主相、離隔構造］
非晶質でない特定の結晶構造を持ち、かつ室温において強磁性体である金属、合金、または金属間化合物からなる主相と，金属、合金、または金属間化合物からなり、かつ主相の周囲を取り囲む形で存在する粒界相の少なくとも２相で構成されることが好ましい。粒界相は、主相を構成する強磁性相（強磁性粒子）の一部ないし全部を囲むことにより保磁力向上が見られる。強磁性相（強磁性粒子）が粒界相によって半分以上囲まれていることが好ましい。また、主相を構成する一つの強磁性粒子と、他の強磁性粒子が互いに離隔されていることが好ましい。
また、実質的に非磁性の粒界相によって、一つの強磁性粒子と、他の強磁性粒子とが部分的ないし全体的に互いに離隔されていることが好ましい。
【００２４】
［主相と粒界相の好ましい組み合わせ］
本発明において、主相として好ましい金属、合金または金属間化合物は、永久磁石の主相として優れた性質を有するものがよく、具体的には、飽和磁化が高く、キュリー温度が室温以上で十分に高いものがよい。上記の条件を満たす強磁性体の例を列挙すれば、Fe、Co、Ni、Fe-Co合金、Fe-Ni合金、Fe-Co-Ni合金、Pt-Co合金、Mn-Bi合金、SmCo₅、Sm₂Co₁₇、Ne₂Fe₁₄B、Sm₂Fe₁₇N_３などがあるが、以上に挙げた例は本発明の適用範囲を限定するものではない。
【００２５】
本発明において、粒界相として好ましい金属、合金は、室温よりも高く、かつ、主相の融点、または分解温度よりも低い融点、または分解温度を有し、熱処理によって主相の周りに拡散させることが容易なものがよい。また、粒界相を構成する原子は主相の最外殻原子に対して陽イオンとしてふるまい、主相の結晶磁気異方性を高めるものが好ましい。上記の条件を満たす金属を例示すれば、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、すべての遷移金属元素（Zn、Cdを含む）、Al、Ga、In、Tl、Sn、Pbなどである。また、これらの金属同士の合金も粒界相となり得るが、以上に挙げた例は本発明の適用範囲を限定するものではない。
【００２７】
［微量添加元素の範囲］
本発明において、主相と粒界相との整合性を高めるために主として金属元素を微量に添加することは好ましい実施形態である。上記の微量添加元素は、粒界相に濃縮偏在して界面の濡れ性を高めたり、あるいは界面の不整合な位置に拡散して粒界相の格子定数を調整して界面エネルギーを下げ、界面の整合性を高める効果があり、その結果として磁石の保磁力が向上する。
【００２８】
上記の働きをする微量添加元素としては、粒界相中に固溶しうる元素が好ましく、例えば、Al、Si、P、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、これら以外の上述の金属元素などがあるが、以上に挙げた例は本発明の適用範囲を限定するものではない。上記の目的で添加する元素の添加量は、磁石全体に対する割合で1.0wt%以下で良好な磁石の残留磁束密度が得られ、0.05wt%以上で所定の効果が得られるので、添加量の範囲は0.05〜1.0wt%が好ましい。より好ましい範囲は0.1〜0.5wt%である。微量添加元素の添加方法は、母合金に初めから含有させる、粉末冶金的手法で後から添加するなど、磁石の製造方法に応じて適宜選択できる。また、上記微量元素などが主相（強磁性相）に侵入し又は主相を構成する元素を置換してもよい。
【００２９】
［磁性相と粒界相の結晶構造］
粒界相の結晶構造は、磁性相の結晶構造と似ていることが好ましい。さらに、粒界相の結晶構造と磁性相の結晶構造とが特定の方位関係にあることが好ましい。これによって、粒界相側の特定原子と主相側の特定原子の整合性が高まる。例えば、正方晶R₂TM₁₄B金属間化合物(R:Yを含む希土類元素、TM:FeまたはCo）からなる主相と、R-TM合金からなる粒界相から構成される永久磁石においては、該主相と該粒界相の界面近傍における該粒界相の結晶構造が面心立方構造であることが好ましい。さらに、面指数と方位指数に関して、該主相と該粒界相との界面近傍における結晶学的方位関係が下記の通りであることが好ましい。
【００３０】

【００３１】
正方晶R₂TM₁₄B金属間化合物(R:Yを含む希土類元素、TM:FeまたはCo）からなる主相と、R₃TM合金からなる粒界相から構成される永久磁石においては、該主相と該粒界相の界面近傍における該粒界相の結晶構造が斜方晶構造であることが好ましい。さらに、面指数と方位指数に関して、該主相と該粒界相との界面近傍における結晶学的方位関係が下記の通りであることが好ましい。
【００３２】

【００３３】
粒界相は、その主相との界面近傍（高々数原子層）の原子が主相側と整合であればよく、非晶質、部分的に非晶質、ほとんどが非晶質であってもよい。また、界面の一部が整合であることによって効果が得られるが、界面の半分以上が整合であることが好ましい。また、主相と粒界相は、その界面近傍に格子欠陥がなく連続性が維持され規則的であることが好ましいが、一部格子欠陥があってもよい。
【００３４】
本発明に基づく永久磁石において、強磁性相はある条件下で実用的な保磁力を示すものであればよく、金属、合金、金属間化合物、半金属、その他の化合物の一種以上から構成することが可能である。また、本発明の原理は、永久磁石原料から中間体さらに最終製品としての永久磁石及びそれらの製造方法まで適用される。例えば、永久磁石原料としては、鋳造粉砕法、急冷薄板粉砕法、超急冷法、直接還元法、水素含有崩壊法、アトマイズ法によって得られる粉末がある。中間体としては、粉砕されて粉末冶金法の原料とする急冷薄板、熱処理されて一部又は全部が結晶化する非晶質体（一部又は全部）がある。最終製品である永久磁石としては、それらの粉末を焼結又はボンド等によってバルク化した磁石、鋳造磁石、圧延磁石、さらに、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＰＶＤ法又はＣＶＤ法などによる薄膜磁石などがある。さらに、永久磁石原料又は最終製品として永久磁石の製造方法として、メカニカルアロイング法、ホットプレス法、ホットフォーミング法、熱間・冷間圧延法、HDDR法、押出法、ダイアップセット法などがあり、特に限定されない。
【００３５】
【実施例】
［実施例1］
粒径10μmのNd₂Fe₁₄B結晶粒を磁界中で配向しながらプレス成形した後、成形体の表面に200μm以下に砕いたCaメタルを5wt%だけまぶして、真空中で800℃、1h加熱して焼結した後、冷却した。得られた試料は主相であるNd₂Fe₁₄B結晶粒の周りをCaメタルの粒界相が囲んだ構造になっており、両相は整合な界面を介して直接接していた。この試料の保磁力は1.3MA/mであった。
【００３６】
［比較例1］
実施例1で得られた成形体を、そのまま真空中で1060℃、1h加熱して焼結した後、冷却した。得られた試料のNd₂Fe₁₄B結晶粒は、互いの接点で焼結ネックを形成している他は多くの空隙を含み、空隙部の結晶粒の表面には酸化物相が形成されていた。この試料の保磁力は0.1MA/mであった。
【００３７】
［実施例2］
粒径10μmのSm₂Fe₁₇N_x(xは約3)結晶粒の表面に無電解メッキ法によりZnを2wt%だけコーティングし、その後、真空中で450℃、1h加熱した後、冷却した。得られた試料は、主相であるSm₂Fe₁₇N_x結晶粒の周りをZnメタル相が囲んだ構造になっており、両相は整合な界面を介して直接接していた。この試料の保磁力は1.9MA/mであった。
【００３８】
［比較例2］
実施例2で得られたZnメッキ後の試料は、主相とZnメタル相の界面の結晶性が乱れており、界面の整合性がなかった。この試料の保磁力は0.3MA/mであった。
【００３９】
［実施例3：実施例 3 は参考例である］
基板を700℃に加熱しながらスパッタリング法で作製した厚さ80μmのSmCo₅薄膜の表面に、基板を400℃に加熱しながらYをスパッタリング法で厚さ5μmになるようにコーティングした。Ｘ線回折により、得られた試料膜中のSmCo₅の結晶構造は六方晶のCaCu₅型構造、Yは六方最密構造であるLa型構造をとっており、両者の結晶方位はいずれもｃ軸が膜面に垂直であった。また、透過電子顕微鏡で試料の断面組織を観察した結果、SmCo₅相は直径数μmの柱状晶をなしており、また、SmCo₅相とY相の界面は整合であった。この薄膜の保磁力は1.5MA/mであった。
【００４０】
［比較例3］
実施例3で得られた厚さ80μmのSmCo₅薄膜の表面に、基板加熱をせずにYをスパッタリング法で厚さ5μmになるようにコーティングした。得られた試料膜中のSmCo₅の結晶構造は六方晶のCaCu₅型構造、Yは六方最密構造であるLa型構造をとっており、SmCo₅相の結晶方位はｃ軸が膜面に垂直であったが、Y相のｃ軸は膜面に対してランダムな方向に向いていた。また、SmCo₅相とY相の界面は不整合であった。この薄膜の保磁力は0.2MA/mであった。
【００４１】
［実施例4：微量添加元素の実施例（実施例 4 は参考例である）］
粒径10μmのSm₂Co₁₇粉末90gと、Zrを0.2wt%含有するNd合金の粉末10gを混合し、磁界中で成形した後、真空中、1150℃で2h焼結し、室温まで冷却した。得られた焼結体はSm₂Co₁₇の主相とNd-Zr合金の粒界相からなり、両相の界面は整合であった。この焼結体の保磁力は1.1MA/mであった。
【００４２】
［比較例4］
粒径10μmのSm₂Co₁₇粉末90gと、Ndの粉末10gを混合し、磁界中で成形した後、真空中、1150℃で2h焼結し、室温まで冷却した。得られた焼結体はSm₂Co₁₇の主相とNdの粒界相からなっていた。両相の界面付近には多くの積層欠陥や転位が見られ、界面は不整合であった。この焼結体の保磁力は0.4MA/mであった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、高い磁気性能（特に保磁力）を有する永久磁石を設計するための指針が提供される。従来、保磁力を決定する主相と粒界相間の界面の構造が未知であったが、本発明によって、保磁力を向上させるための理想的な界面の構造が明らかにされたことにより、新たな永久磁石の開発の指針が提供されると共に、既存の永久磁石の保磁力のさらなる向上が可能となる。この結果、新規な磁石材料の発見が容易となり、今まで保磁力が低いため実用されていない永久磁石の実用化も可能となり、また最適組成決定も容易化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】界面からの距離と結晶磁気異方性の関係を説明するための図であって、白丸が実施例の一軸異方性定数K₁、黒丸が比較例の一軸異方性定数K₁を示す。
【図２】（Ａ）は主相と粒界相が整合している様子を示すモデル図、（Ｂ）主相と粒界相が整合していない様子を示すモデル図である。
【図３】主相と粒界相が整合している永久磁石を撮影した電子顕微鏡写真である。
【図４】図３に示した主相側の制限視野電子線回折像を示す結晶構造の写真である。
【図５】図３に示した粒界相側の制限視野電子線回折像を示す結晶構造の写真である。

Claims

核生成型の保磁力発生機構を有する焼結磁石であって、主として希土類元素の結晶場によって結晶磁気異方性が発現する強磁性相と、前記強磁性相の周りに形成された粒界相と、を含み、
前記粒界相は、前記強磁性相に隣接する界面において、Be、Mg、Al、Si、P、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Zr、Nb、Mo、Cd、In、Sn、Ba、Hf、Ta、Ir、Tl、Pbから選択される元素の一種以上からなる金属又は合金の結晶からなり、
前記元素が、前記界面に形成された前記結晶において陽イオンとして存在し、
前記陽イオンは、前記強磁性相の最外殻に位置する前記希土類元素イオンに隣接し、且つ該希土類元素イオンの4f電子雲が伸びている方向に位置することを特徴とする永久磁石。
核生成型の保磁力発生機構を有する焼結磁石の製造方法であって、主として希土類元素の結晶場によって結晶磁気異方性が発現する強磁性相を有する強磁性粒子をプレス成形した後、Be、Mg、Al、Si、P、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Zr、Nb、Mo、Cd、In、Sn、Ba、Hf、Ta、Ir、Tl、Pbから選択される一種以上の陽イオン源をコーティングないしまぶす工程と、
前記陽イオン源がコーティングないしまぶされた前記強磁性粒子を熱処理して焼結し、該陽イオン源を前記強磁性相の周りに拡散させ、前記強磁性相に隣接する界面に前記陽イオン源を含む金属又は合金の結晶を析出して、該強磁性相に隣接する界面が該結晶からなる粒界相を形成する工程と、
を含み、
前記熱処理は、前記陽イオン源が、前記強磁性相の融点または分解温度よりも低い融点または分解温度を有し、該強磁性相の周りに拡散される温度範囲で行われ、
前記陽イオン源が、前記界面に形成された前記結晶において陽イオンとして存在し、
前記陽イオンは、前記熱処理により、前記強磁性相の最外殻に位置する前記希土類元素イオンに隣接し、且つ該希土類元素イオンの4f電子雲が伸びている方向に位置される、ことを特徴とする永久磁石の製造方法。