JPS58141510A - 磁性材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な磁性材に関する。

強磁性体金属合金の最も主要な応用は鉄心であり、変圧
器、誘導器、発電機、電動機などに用いられる。鉄心祠
料として最も強く望まれている性質はより大きな飽和磁
化を持つことである。Ｆｅ金属合金の飽和磁化を太きく
しようとする試みは古くからなされてきたが、いずれも
８’ａｔｅｒ　　−ｐａｕｌｉｎｇ　曲線（３ｄ遷移金
属合金の強磁性全域の一原子当たりの磁気モーメントを
平均電子数の関数として表わした曲線）の限界以上に大
きな磁化を持つ合金を作ることはできなかった。

本発明の目的は飽和磁化が８１ａＬｅｒ−ｐａｕｌｉｎ
ｇ曲線の限界以上に大きい磁性材を提供することにある
。

Ｆｅは典型的な強磁性金属であり、実用磁性Ｉ料として
古くから使用されている。Ｆｅの磁性には依然として不
思議な点が多い。たとえば、５１ａｔｅｒ　−ｐａＬＩ
Ｉ　ｉｎｇ曲線から外挿すれば、面心立方晶構造（ｆｅ
ｅ　、以下γと略す）を有するＦ６は２．８〜３．θμ
Ｂの磁気モーメントを持つことが予想できる。実際、中
性子回折実験によれば１−ｅ−ＮＩ糸金合金ｌ；”　ｅ
−ｐ　ｄ系合金中のｌ’ｉ”ｅ原子の磁気モーメントは
２．８〜３．０　ｌｔ　Ｅである。’、　ｒ　Ｆ　ｅ　
−Ｎｉ−Ｃｒ系合金中の鉄原子或いは（−；Ｕ中に析出
させたｒＦｅでは磁気モーメント０．５〜０．６μ８１
坏一層温度５０〜６０Ｋ及び内部磁場２０〜３０ｋＱｅ
の反強磁性スピン構造となっている。このようにγ相中
のＦｅは２′ｌａ類の相反するスピン構造、つまり２８
〜３．０μＢの磁気モーメントを持つ強磁性結合及び０
．５〜０．６μＢの磁気モーメントを持つ反強磁性結合
を形成する可能性がおる。この点については現在もなお
未解決で、Ｆｅ−Ｎｉ系合金にみられる″インバー効果
′″の原因がその一例として挙げられる。Ｆ　ｅは室温
で体心立方晶構造（１）ＣＣ，以下αと略す）となって
おり、２．２μ３の磁気モーメントを持っている。

前述した通りの多くの不思議な現象を示すＦｅを用イテ
、次に述べるように８１ａｔｅｒ　−ｐａｕｌｉｎｇ曲
線の限界以上に飽和磁化を増大できる可能性がある。

第一は、１（ｉｎ　ａｎｄ　’Ｉ”ａｋａｈａｓｈｉら
は窒素ガス雰囲気中で蒸着したＦｅ薄膜の磁化がαｌ、
Ｍ　ｅに比べて２０〜３０％も増加することを見い出し
、この原因がＩ！’ｅ１８１’１２化合物の生成による
ことを明らかにした。ｌ’ｅ＋ａＮｚ化合物は体心正方
晶構造（ｂｃｔ。

以下α′と略す）を持ち、−軸方向にひずんでいる。

第二は、αＦｅの圧力効果の実験である。αＦｅの磁化
及び格子定数の圧力依存性はそれぞれ次のような関係に
める。

ここに、０は磁化（ｅｍ　１１　／　ｇ　）、Ｐは圧ツ
バｋｂａｒ）及びａは格子定数（Ａ）である。この二式
から判るように、もしαＦｅに負の圧力″′を加えるこ
とができれば格子の膨張が生じ、単位体積の増加に伴っ
て第１図に示すように磁化が増えると期待できる。

第三は、第二の可能性を支持するものとしで、Ａ”ｅｒ
ｓｏｎｅ””’ａｆ　　（７）”７）”ｉ算＃’６ル。

彼ラバ、８１）−ｄ混成軌道を無視し、ｄバンドのみス
ピン分極が生じると仮定して、遍歴モデルを使ってスピ
ン分極を計算した。その結果、格子定数が大きくなるに
つれて磁気モーメントは増加する。

以上の三点から類推できるように、αＦｅの格子が膨張
又は変形すると磁化は増加すると期待できる。

実施例１ αｐ６の磁化を増大させる可能性の一つとして、−軸的
な格子ひずみが考えられる。この点を調べるために、純
鉄に一軸応力を加えた時の磁化の変化量を測定した。−
軸応力を加える手段として焼きはめ効果を使った。ｇ２
図に示すように、室温でＦｅにＡ／、のリングをすき間
なくはめ込んで、組み合わせ円柱を作る。このｌｉ”ｅ
とＡｔリングの組み合わせ円柱を室温から液体窒素温度
（７７ｋ）に冷やすと冷しばめが生じる。即ち熱膨張差
によυＡｔがｐｅより大きく縮みＦｅに圧力Ｐが半径方
向に加りる。その結果、ＰＩ　ｅは半径方向にΔｒだけ
組み、ポアソン比を通して長さ方向にΔｈだけ伸びて格
子の一軸的変形が生じる。焼きばめが完全でおるとして
、冷しぼめ圧力の値とその圧力により生ずる体積及び軸
比の変化量が口１算できる。

以下、その計算過程を述べる。

Ａｔ、ＦｅＯ内、外半径をｒとする。フリーの時、世鋭
に冷やすと熱膨張により縮み、内、外径はそれぞれｒ　
　ｋ　ｒ　ｒ　　Ｒｒｓとなる。ここにＲＡ　１　＋　
１１＋ｒｓはそれぞれＡｔ、ｌｉ”ｅの熱膨張による収
縮を示す。組み会わせ円柱では、低温に冷やすと熱膨張
により縮むが、Ａｔ、　Ｆｅの収縮の差ａを補償するだ
けの変位が生じ、その変位をそれぞれ”ＪＬ１１ｕＰ＊
とすると、ｋｌ、Ｆｅの半径はｒ　　ＲＡｚ＋ｕＡｚ、
　＋　’−Ｒｒ＊＋Ｌｒ＊となる。よって、組み合わせ
円柱では、フリーの時に比べてＡ／、はＵＡＺだけ紬み
、Ｆｅはｕｒ、たけ伸ひることになり、収縮の差δは次
のように与えられる。

ｒ　　ＲＡｔ、＋”ｈｌ＝ｒ　　ＲＡｚ＋’ｒｓ　　　
・・−（ａ）δミ”Ａｌ　　”Ｆ＠＝ＨＩＡｔＲｒｅ　
　　　　“１°（４）次に、圧締方向を正にとって考え
ると、ＦｅｌＡｔが受ける応力は半径方向１円周方向に
ついて計算すると、 （σ、）、６＝　　Ｐ、（σｔ）ｒ−＝　　Ｐ　　　　
・・・（５）となり、変位Ｕは軸応力によるひずみを無
視すると次のようになる。

ここに、１・：、νはそれぞれヤング率、ポアソン比を
示す。

・・・（８） δ＝　ＲＡｌ−Ｒｒｅ 二、ｆ３００（α＾を一αｒ、）ｄＴ　　　　　　　　
　・・・（９）７ 以上のことより、体積変化蓋は となる。又、［１００）及び［１１０）方向の格子変形
として、軸比ｃ　／　ａは次のようになる。

グ 但し、［１１１〕方向の場合、軸比の変化はな（ｃ／ａ
＝１である。

以上のことより、Ａ乙とＦｅの組み合わせ円柱を室温か
ら８０　Ｋに冷やした時の体積及び軸比変化負を第１表
に示す。

第１表 第１表から判るように、冷しばめ効果による格子変形が
小さいので、磁化の変化量を精度よく測定するために、
磁気掘９子計を次のようにして用いた。即ち、２社の試
料の磁化の差分を２４１出す方法である。この方法の原
理を第３図に示す。第３図は磁気掘り子計をＸ軸方向か
らみた概略図である。図中、円６は電磁石のポールピー
スを表わし、Ｐ５は振り子の支点、Ｃ３は検出用コンデ
ンサー及びＦ、Ｂ、Ｃ，４はフィード・バック・コイル
を示す。試料位置７のイにだけ強磁性試料があるとすれ
ば、磁場勾配により試料は力を受け、振り子は電磁石の
中心方向に引き寄せられる。このためコンデンサーの容
量が変化し、この容量の変化を補償するようにフィード
・バック・コイルに電流が流れ、振９子を平衡位置に引
き戻すようになっている。今、イ、１２組の強磁性試料
４２口を電磁石の中心から相対する位ｔ７にセットすれ
ば、磁場を印加した時２組の試料はそれぞれ電磁石の中
心方向に反対向きの力を受ける。口の試料より生じる力
の合力は試料１９口での力の差として次式で与えられる
。

ここに、σは磁化（ｅｍｕ／ｇ）、ｍは試料の重さ方向
の磁場勾配（Ｏｅ／ｃｒｎ）である。

試料イと口との磁化の差をΔ０とする。即ち、σイーσ
工＋　Δσ　　　　　　　　　　　　　・・（１３）力
Ｆと出力電圧信号Ｖの比例定数をＣイ　（＋５．とすれ
ば Ｖ＝（Ｃ４ｍイー０口ｍ口）σロ＋ＣイｍイΔσ　　　
・・・　（１１υとなる。室温で式（１４）の右辺の第
一項を零になるように位置の微調を行なう。その後、液
体窒素温度に冷却する。この時、冷しばめ効果が生じ磁
化がΔ０だけ変化すれば、この変化蓋Δσはとなって出
力′電圧で現われる。

測定結果を第４図〜第６図に示す。第４図は［１１５）
方向と、第５図は〔１１０〕方向と、第６図は［１１１
］方向と直角方向にそれぞれ焼きばめをした時、外部磁
場Ｈ−ｔ　〜１５００００ｅ　ｌ’での磁化の温度依存
性を示ｌ〜ている。冷しぼめ効果の再現性或いは磁気振
り子側のＳ／Ｎ比が悪いため〃・、Δσは測定毎に異な
る値を示す。そこで、各結晶軸力向の試料について９回
測定を繰り返し行ない、８０にで測定した磁化の変化量
をヒストグラムに−まとめたものが第７図である。ここ
では、測定結果の平均値を求め、この値をΔＯとした。

Δσの値を第２表に示す。宍２には、計算値Ｉと計算値
用も併記している。ここに、計算値ＩはαＦｅの強制線
ａｉ企の値と冷しばめ効果により生じた圧力Ｐ（式（８
））を使って１ト算した値であり、計算値■は式（１）
　、　（２）から求まる体積変化に対する磁化の変化量
Δσ／ΔＶ　／　Ｖ　ｏと冷しばめにより生じた体積変
化量ΔＶ／Ｖｏ　　（式（１０））を使って計算した値
でおる。

冷しばめ効果により［１００）及び［１１０）の両方向
には格子変形が生じ軸比ｃ　／　ａが変化するので、実
験値、Ｆｔ１°算値■と計算値■は異なる。

一方、〔１１１〕力向では軸比ｃ　／　ａの変化がなく
、実験値、計算値■とｔｔ算値■はほぼ等しい。

このことより、実験値、計算値Ｉと計算値■［との１ 差は、体積効果以外の磁化栄の寄与があることを意味し
ている。この寄与は格子の変形により生じた軸比ｃ／ａ
の変化による磁化変化量である。

（１轟） 第２表 ＊は（１１５） 以上のことより、αＦｅを正方晶になるように一軸応力
を加える時生じる磁化変化量は単に体積変化による磁化
変化量だけでなく、格子の変形による軸比ｃ／ａの変化
もまた磁化の値に寄与することが判った。この時、軸比
ｃ／ａが大きくなれば磁化は増加する。

実施例２ ｐｅにもつと大きな格子変形を生じさせるために発生期
の侵入原子を使って　ｐ　ｅ中の格子間隙１ に多量の原子番侵入させた。この目的のために作成した
試料はα′相だけでなく残留オーステナイト相も含む２
相混相となっていた。そのため、メ（１１） スバウアー効果を使って２相の質量比を求め、α′相単
相での格子の膨張又は変形と磁気モーノ７１−間の関係
を調べた。Ｆｅ中に侵入する原子としてＢ、ＣおよびＮ
の非金属原子がある。ここでは、Ｆｅ中に侵入しゃすい
Ｃ，Ｎ原子の実験例を示す。発生期の侵入原子を使って
α′相を得るにはγ相で処理した後水焼龜入れする。こ
の時、ル１ｅ　　７３系は０．１〜１７ａｔ％ＢＸｐｅ
−Ｃ系はｏ、ｉ　〜８．９ａｔ％ＣおよびＦｅ−Ｎ系は
０．４〜１０．３８ｔ％Ｎの領域がγ相となる。

試料に９９．９９％及び５０μｍの純鉄を用い、これに
炭素０．５．１．２．２．６．３．７．４．２．５．５
゜’１．２，７．８原子％及び窒素２．５．５．３．８
．９原子％を浸入させた。

炭素はＣＯガスとＨ２ガス及び窒素はＮ　Ｈａ　ガスと
Ｈ２ガス中、８５０１Ｚ’で処理することにより侵入さ
せた。この試料を室温に冷却後、ただちに液体窒糸中に
移したｌ）　′ＮＩｉ、体窒素温度に保持した理由は、
試料中の残留オーステナイト相を少なくするためである
。このようにして作成した試料の表（１２） 面および断面の組織を金属顕微鏡で観察すると、針状組
織が一様に拡がっており試料の中心部までマルテンザイ
ト変態が生じていた。

ＦｅＫＸ餓を使って測定した回折バター／の一例を第８
図に示す。図から判るように、正方晶になっているため
ピークが２つに分離している。Ｊこの例では ｃ／ａ＝１．０５６．ａ＝２．８４８人、　ｃ−３，０
０６Ａ　　　　−（１６１となっている。この時、Ｃ原
子の量は化学発信の結果、５．５ａｔ％Ｃであった。他
の試料の測定結果と併わせて、ＣＩＪＡ子の濃［ｘ（ａ
ｔ％）と格子定数の間には ｃ／　ａ＝　ｌ＋０．０１１Ｘ　、　ｃ　＝　２．８６
６−４−０．０２５ｘ　、　ａ　＝　２．８６６−０．
０（１３ｘ・・・０７） と近似できる。この結果、体積変化ΔＶ　／　Ｖ　ｏと
して と表わされる。ここに、ａｏはαｐ　ｅの格子定数で、
その値は２．８６６人である。式（１７）　、　＜１８
）の関（１奮） 係はＮ原子の場合にも成り立ち、軸比ｃ　／　ａ及び体
積変化ΔＶ　／　Ｖ　ｏと濃度との関係を第９図に示す
。α′相でｅ」：、軸比及び体積が濃度とともに増加し
ている。

次に、５．５ｓｔ％Ｃ−Ｆ　ｅ試料の室温でのメスバウ
アスペクトルを第１０図に示す。図に示したよウニスペ
クトルは残留オーステナイト相中の２種類の常磁性ＦＯ
（ｒ＋＋　γ２）とα′相中の２種類の強磁性Ｆ　ｅ　
（”＋Ｚ　ａ２’）から成り立っている。解析の結果、
α１′はＣ及びＮＦＡ子からみて１ｓｔ隣接１，１　ｅ
からの寄与、α２′は２ｎｄ以遠の隣接Ｆｅからの寄与
と判った。αｌ′及びα２′成分の内部磁場、四重極分
裂及びアイソマーシフトの濃度依存性をそれぞれ第１１
図及び第１２図に示す。αｌ′及びα２′成分ともに濃
度に対して四重極分裂が線形変化をしており、これは正
方晶による格子変形が生じていることに対応する。また
、α２′成分では内部磁場が濃度とともに変化しており
、磁気モーメントが増加している可能性があることを示
す。また吸収パターンの面積強度比の値（１に） を使って２相の質量比を決定した。残留オーステナイト
相の質量比Ｒ＋ｒは次のようにして求めた。

Ｈ，、＝８．　／（８、＋ηＳ、’）　　　　・０９１
ここにＳｒは残留オーステナイト相の寄与としてメスバ
ウアー効果に出現した吸収パターンの面積強度、Ｓａｌ
はα′相の寄与としてメスバウアー効果に出現した吸収
パターンの面積強度、ηはα′相と残留オーステナイト
相の無反跳分率の比、即から室温における６７ｐｅの有
効厚みは約１０となり面積強度比５ａｔ７ｓｒは厚みに
よる補正が必要となる。この補正をした結果、残留オー
ステナイト相の質量比Ｒ５γの濃度依を性を第１３図に
示ｔ″０２相混相となっている時、全体の磁化はそれぞ
れの相の磁化の和となる。即ち、次式で与えられる。

σ８−（σｓ　）　ａ’　Ｔ％ａｔ４−　＜ａ　ｓ　）
　ｒＲｒ”　２ｏ）ここにａＢは試料全体の飽和磁化、
（σｓ　）、’　ＩｔＪα′相での磁化、（ＣＩりｒは
残留オーステナイト相での磁化、Ｒα′は試料中に存在
するα′相の′距鯖比、（１６） Ｒｒは試料中に存在する残留オーステナイト相の質量比
を示す。１１．（ｌ、、 Ｒａ　’　十Ｒに１　　　　　　　　　・・・ｅυとな
る。α′相単相での磁化は、式（２０）と第１３図中の
Ｒｒの値を使って求めることができる。但し、残留オー
ステナイト相は室温において常磁性であるので（σ５Ｌ
ｙ＝０とした。このようにして求めたα′相での磁化の
濃度依存性を第１４図に示す。図より、磁化は軸比ｃ　
／　ａが増えるとともに増加している。また、磁化の温
度変化曲線よりＯＫに外挿してＯＫでの平均磁気モーメ
ントｐａ’を得ることができる。侵入原子の磁気モーメ
ントを零と仮定して、ｉｌ　ｅ原子の平均磁気モーメン
トπｉを求める。第１５図にπ１及びπの軸比及び侵入
原子の濃度依存性を示す。ｐ６原子の磁気モーメントの
変化量Δ４Ｆｓは侵入原子の濃度に対して Δπ＝１゜１１２Ｘ１０−３ｘ”＋〇、０２２３ｘ　　
　・−・ＣＩりと二次式で近似できる。ここに、Ｘは侵
入原子の濃度（ａｔ％）である。式（２２）よｐ侵入原
子の濃度（１ち が増すにつれて磁化は大きくなることが判る。

ところで、侵入原子はα′相でＦｅ中のへ亀１体格子間
位置に、ある規則性で占有している。即ち、３棟類の八
面体格子間位置（Ｏｘ　、　ＯＹ　、　（］２）でα′
相では侵入原子が一つの配置、たとえばＯ２位置に存在
する。この時、侵入原子がｌ＋１６中のＯ２位置に無秩
序に固溶していると仮定して、侵入原子より１ｓｔ、２
ｎｄ、３ｒｄ及びそれ以遠の隣接ｐｅとなる割合を計算
できる。この結果を使って、Ｆｅ原子のとｐうる平均磁
気モーメントは次のように与えられる。

アＷｅ　＝　（μ？。）＋−４Ｐ＋±（μｒ−）ｚ、、
ｄＰ２＋（Ｒｒ、）３ｒａＰ３十（μｒｍ　）ｏｔｈｅ
ｒｓ　Ｐ　ａｔｈｅｒｓ　　　　　”’　Ｏ４ここに、
”ｔ　＋　Ｐ２　＋　Ｐａ及びＰ　ａｔｈｅｒｓはそれ
ぞれ、１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ及びそれ以遠ノ１ｌＪ４
接ｐｅになる割合である。この式で （μＦｍ）ｌａｔ二２．０μｍ　　　　　　　　・・・
（ハ）（μＦ　＊　）２ｎｄ　　＝＝　（μｒ−）ｓｒ
ｄ　＝　　３．０　　μＢ　　　　　　　　・・・　　
３Ｑ（μＦａ）。１ｈａｒａ　＝　２．２μＢ　　　　
　　　　・・・（至）と仮定すると、第１６図に示すよ
うに計算結果と（１ｚ） 測定結果が極めてよく一致する。この考え方に基づくと
、ＩＳｔ隣接Ｆｅの場合、侵入原子とＦｅ原子が共有結
合を作りＦｅの磁気モーメントは小さくなり、２　ｎ　
（１及び３ｒｄ隣接１ｉ’ｅの場合、侵入原子により格
子が膨張または変形して磁気モーメントが大きくなり、
３ｒｄ以遠の隣接Ｆｅは侵入原子、格子の変形の影響が
なく磁気モーメントは変化していない、。

実施例３ 実施例２と同じ方法で、γＦｅ合金中のＦ　ｅの磁気モ
ーメント２．８〜３．０μＢを得るために、ｒＦｅ−Ｎ
ｉ、ｒ　ｌｉ’ｅ−Ｃｏ合金にＣ原子を添加した強制固
溶合金を作成した。ここではｒｙｅ〜Ｎｉ合金にＣＩＮ
子を添加した実験例を示す。この時作成で話たＦ　ｅ−
Ｎ　ｉ　−Ｃ系強制固溶合金はＣ原子の濃度によりα相
、α′相及びγ相の三相が実現した。α相及びα′相で
は実施例２と同様残□　φ１１ 留オーステナイト相を含む２相混相となっておシ、メス
バウアー効果を使って２相の質量比を求めた。

試料作成にあたってＦ’ｅ、Ｎｉ及びＣは平衡状態（１
λ） で固溶しないので、ここでは強制固溶の一例としてプラ
ズマ炉を用いた溶湯急冷法にょシ、部側固溶した。その
作成法を以下説明する。

■　母材として純度９９．９９％、粒度１ｏｏｏメツシ
シユのＦ　Ｑ　、　Ｎ　ｉ粉末及び分光用のＣ粉末を用
いた。

■　これらの元素を目的の組成に秤量しく０〜３ａｔ％
Ｃ）、その後よく混合する。

■　混合した試料に圧力を加えてプレスを行ない、真空
中で熱処理して焼結する。

■　プラズマジェット炉のｔ＆に急冷用銅板を装着して
、その上で試料を溶解し、これを別の銅ブロックでたた
き、急冷固溶した。

■　その後、ただちに液体窒素中に移した。液体９索温
度に保持した理由は、試料中の残’ｆ；ｌＡ−ステナイ
ト相を少なくするためである。

このようにして作成した試料の表面および断面を全域顕
微鏡で観′察すると、針状のマルテンサイト組織が一様
に拡がっていた。このことより、試料中にはＣ原子が一
様に侵入していることが判っ（餡） た。

ＣＯＫαχ線を使って測定した回折パターンの一例を第
１７図に示す。正方晶になっているため、ピークが分離
している。図に示したように各ピークに対する指数付け
ができる。この例では、ｃ／ａ＝１．０４２　、ａ＝２
．８４７Ａ　、ｃ　−２，９６７人　　　・ｔ’ａ他に
、低角度側のピークは残留オーステナイト相によるもの
でおる。同一試料のメスバウアースペクトルを第１８図
に、磁化の温度変化の測定結果を第１９図に示す。第１
８図では、中心付近に残留オーステナイト相による常磁
性吸収ピークと強磁性α′相による６本のピークがある
。第１９図より、磁化は２段の変化をしているが、これ
はα′相とγ相が２相混相となっているためである。

同図に破線で示し友ように高温領域からＯＫに外挿して
求めた値はＯＫでのα′相の磁化［ａｇ（０）］α′で
ある。また、低温領域からＯＫに外挿して求めた値と〔
０ｇ（０））α′との差はＯＫでのγ相の磁化〔０ｇ（
０）ｌｒである。

γ相の質量比Ｒｒは例且で述べた手段を使って（２り 求め、その値を用いてｂ’ｅ−Ｎｉ　−Ｃ系強制固溶合
金■、０２種類のシリーズでＣ原子の濃度とα相、α′
相及びγ相の３相の質量比の関係を第２０図に示す。第
２１図に■シリーズの測定結果を示す。Ｃ原子の濃度が
増えるにつれてα相よりα′相に結晶が変形し、これに
対応してｃ　／　ａの値も図のように変化する。同図よ
りｃ　／　ａが大きくなる時、平均磁気モーメン）　（
ｉｔ）α及びα′、内部磁場１−（ｉ及び体積変化ΔＶ
　／　Ｖ　ｏも増加していることが判る。また、α相及
びα′相において（ｊｌ）α及びα′とΔＶ／Ｖ、の濃
度変化はよく対応している。第２２図に■シリーズの測
定結果を示す。この系でも■シリーズと同様、Ｃ原子の
濃度が増えるにつれてα相よりα′相に結晶が変形し、
これに対応してい）α及びα’、Ｉ（１，ｃ／ａ及びΔ
Ｖ／ｖ、が変化する。また、この糸もα相及びα′相両
相において（ロ）α及びα′とΔＶ／Ｖｏの濃度変化は
よく対応した変化を示す。

第２１図及び第２２図より、α相及びα′相の両相では
平均磁気モーメントと単位胞の体積はＣ（Ａ） 原子の濃度に対し−（同じような変化をボしている。

従って、α相での体積の変化量と平均磁気モーメントの
変化にとの関係を求めることができる。その関係を使っ
て、α′相での平均磁気モーメントの変化を体積変化に
よる寄与（体積効果）と軸比ｃ　／　ａの変化による寄
与（正方晶効果）に分離することができる。■、０２褌
類のシリーズで体積変化に伴う平均磁気モーメントの変
化量を第２３図に示す。図から判るように、体積変化に
対して（ｌｌ）、’の値は（Ｊｌ）、の変化量の処長線
上に位置しない。

この違いは前述したように正方晶効果に起因している。

この時軸比ｃ　／　ａが大きくなれば平均磁気モーメン
トは増加することが判る。

上配置−夕を基にして次のことが判った。

１、ｌｉ’ｅ及びＦｅ合金では、正方品になるように格
子が変形した時、平均磁気モーメントの変化量は体積変
化と正方晶効果が重畳している。即ち、平均磁気モーメ
ントは次の式で与えられる。

Δμ＝（Δμ）ｖ十（Δμ）ｃ／ａ　　　　（ハ）ここ
に、（Δμ）ｙ及び（Δμ）。／、はそれぞれ（２１り 体積効果及び正方晶効果でおる。この時、軸比ｃ／ａが
増加すＪ’ｌば平均磁気モーメントは増える。

２、（Δμ）Ｖと（Δμ）・／、のそれぞれの変化量は
αＦｅとＦｅ−Ｎ　ｉ　−Ｃ系強制固溶合金では一致し
ない。しかし、変化量の比１（Δμ）ｖ／（Δμ）。７
．１の値はほぼ一致している。

３、Ｆｅ−Ｃ糸及びＰｅ−Ｎ系合金のα′相単相でのｐ
　ｅ原子の平均磁気モーメントの製置依存性を調べた結
果、次のことが判った。

侵入原子からみて、ｌ　Ｓ　ｔ、２ｎｄ、３　ｒｄ及び
それ以遠の瞬接Ｆｅとなる各Ｆ　ｅ原子の磁気モーメン
トは次の値をもつ。

（μｔｏ）＋ｍｔ　＝　２．０　μｓ　　　　　　　　
　　＋＋・Ｑ！Ｊ（μＦ　ｍ　）２　ａｄ及び３　ｒａ
　＝　３．０μＢ　　　　　　・・・■（μＦａ　）ｏ
　Ｌｈｓｒ　＋　”’　２．２μＢ　　　　　　　　・
−（３］）以上のことより、本発明によれば体心立方晶
構造を有するＦ　ｅ金属合金で格子の変形を与え、体心
正方晶構造にさせることにより、ｐ６金属合金の平均磁
気モーメントを増加させることが可能で（２８１ 千）る。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁化の強さと体積変化との関係を示す線図、第
２図はｌｉ”　ｅとＡ　Ｉ　ＩＪソング組み合わせ円柱
、第３図は磁気振り子計の概略図、第４図〜第２３図は
本発明に関する諸実験の結果を示す諸特性図である。 １・・・ｐ　ｅ試料、２・・・Ａｔリング、３・・・コ
ンデンサー、４・・・フィード・バック・コイル、５・
・・支点、６・・・電磁石のボール・ピース、７・・・
試料位置。 代理人　弁理士　高榊明夫 １ ・　　　　　７ン （２幕） 第　　１　　図 △ｖ／ｖｏ（す 第　　２　　図 第　　３　　図 第　４　図 丁（に） ■（Ｋ） 第　　７０　　図 ×（αｔ％Ｃ） （’ｎ’ｔｊ）ｆコア５１ＪａよりＩ （銘）人１１ＳＩ’Ｊヨ１ＮＩ （日Ｔ）”ゴ７ｒ 第　　２０　　目 （α〕 Ｘ（Ｗｔ、）／＝ジ （ｂ） ４５− 塔　２１　図 Ｘ（Ｗ７：始り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ｐｅ、Ｎｉ及びＣＯの少なくとも１４■を主成分と
   する金属又は合金が体ｒ９正方晶構造を有することを特
   徴とする磁性材。 ２、特許請求の範囲第１項の記載において、前記金属又
   は合金は、ＭａＹｂ（Ｍは鉄、ニッケルおよびコバルト
   からなる金属またはそれらの合金；Ｙはホウ素、炭素お
   よび窒素の１種以上；ａは８３〜９９，９原子％、ｂは
   １７〜０．１原子％）の磁性材。 ３．４Ｇ許請求の範囲第１項又は第２項の記載において
   、前記金属又は合金は一軸方向にのみ格子ひずみが与え
   られている磁性材。