JPH06505366A - 新規カテゴリーの磁性材料、その製造方法および用途 - 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】 新規カテゴリーの磁性材料、その製造方法および用途本発明は磁性交換結合（Ａ ｕｓｔａｕｓｃｈｋｏｐｐｌｕｎｇ）されている２磁性相から成り、高い飽和磁 化と大きい保磁力とを持ち得る新規カテゴリーのフェロ磁性ないし強磁性材料な らびにその製造方法および用途に関するものである。

西独特許２３４４６４４号明細書から、磁性交換異方性の、フェリ磁性体あるい はフェロ磁性体とこれに結合された反強磁性体から成る磁化可能材料は公知であ る。

この材料は、反強磁性体のネール点より低い所定温度以下においは、反強磁性体 における磁化の非可逆的転換のために使用されるべき臨界的磁場と、磁化の非可 逆的転換のために反強磁性になされる各磁化構造生起のための磁場とは、実現さ れるべき技術的に最強の記録磁場よりさらに強いことを特徴としている。これに より、上記温度より高い温度においてまず固定された信号は、完全にもしくは部 分的に自発再生され得るか、あるいは回復され得るように、生起された磁場の減 磁後、最強磁場により完全にもしくは部分的に再び生起せしめられる磁場に（ら べて弱いかあるいはこれと同等の磁場におけるすべての磁化構造は消失する。こ れにより磁気記録担体には、後から気づかれぬようにもたらされる変化に対して 保護された記録が行われ得る。

本発明は、上述した磁性交換結合とは異種の原理、これに対応して構成された強 磁性ないしフェロ磁性材料、すなわち磁性交換弾性メカニズム（Ａｕ５ｔａｕｓ ｅｈｆｅｄｅｒ　−Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｕｓ　）を指向するものである。これは ２相のフェロ磁性相、硬磁性相および軟磁性材が組合わされたものである。硬磁 性材料は、一般的に高度の異方性と同時に比較的低い飽和磁化を有し、これに対 して軟磁性材料は大きい飽和磁化と著しく小さい異方性を示す。これら両相の組 合わせにより、両相の利点を同時に兼ね備えることができる。磁性交換弾性磁石 は、硬、軟両磁性相聞のスピンの結合の存在を特徴とし、これは直接的にもたら されるか、あるいは硬、軟両磁性相聞のコヒーレンスを仲介する仲介体を介して もたらされる。

軟磁性材および／あるいは硬磁性相がそれぞれ少なくとも２部分相から成る場合 に、ことに典型的な磁性交換弾性メカニズムをもたらす、フェロ磁性材料が得ら れることが見出された。この強磁性材料は０．５より大きい高異方性残留磁気比 Ｍｒ、および５程度のことに高い磁場可逆性度を示す。このことは硬磁性相の保 磁力とほぼ等しい磁場の賦課により、磁場の撤去後当初残留磁場が回復され得る ことを意味する。

好ましい全体的高磁化を保持するためには、原則的に軟磁性材より小さい硬磁性 相容積を選定すべきである。

しかしながら、磁性交換弾性メカニズムの存在に必要な前提条件は、硬、軟両磁 性相間の磁性交換結合であるから、これは硬磁性体間の間隔とこれらの大きさに 依存する。本発明を理想的に実現するためには、均等の大きさの硬磁性体の間隔 が、硬磁性体自体の大きさと同様であるべきことが実証された。

硬磁性相と軟磁性材とは、立方構造を有する軟磁性主相のコヒーラント分解によ りもたらされる。硬磁性相の配向は、軟磁性主相の結晶学的均等軸に統計的に配 分される。この場合高保磁力、高飽和磁化の磁性交換弾性の磁石は、軟磁性材の 容積割合を少なくとも３０％、ことに少なくとも５０％あるいはそれ以上とする ことにより得られることが見出された。なお硬、軟両磁性相のそれぞれの容器割 合は、合金の組成をどのようにするかに依存することも見出された。

軟磁性マトリックス中における硬磁性体の空間的配分を理解するために、立方面 心格子におけるように、サイコロの偏角と側面中心に硬磁性体を有する模型を想 定することができる。硬磁性材料は一般的に結晶構造（例えば六方晶系、正方晶 形など）により強い結晶異方性をもたらし、さらに硬磁性相と軟磁性相聞に磁気 的（従ってまた結晶構造的）コヒーレンスをもたらすので、結晶構造的に相互両 立しなければならない。従って例えば軟磁性マトリックス中における硬磁性体の 異方性配向は、磁気的にコヒーレントではない。ことに有利な特性は、軟磁性マ トリックスの立方結晶構造によりもたらされる。

この場合、結晶は立方対称性の故に結晶学的に多方向に配向され得る。すなわち 、硬磁性体のＣ軸は、３結晶方向（等価）に配向される。統計的根拠から、硬磁 性体の配向は、軟磁性マトリックスの優越方向に、例えば各３分のｌ　（１００ ）、（０１０）および（００１）に配分される。このようにして、上述の形態な いし構造が形成され、それぞれは磁気的に卓越した軸を持たない。このようにし て、飽和磁化に対する残留磁気の可能な等方性割合は、０．５、ことに０．６よ り太き（なる。これに対して、磁石材料の異方性軸が等方性状に配分され、従来 技術から公知方法により製造された従来の磁石では、飽和磁化に対する残留磁気 の割合は、精々０．５までに過ぎない。

交換弾性磁石の重要な特徴は、著しく大きい可逆性である。すなわち、硬磁性相 の保磁力より小さい磁場を賦課した場合に、この磁場の撤去により当初の残留磁 気がほぼ回復されることである。このことは、硬磁性相の保磁力の範囲内に賦課 磁場が在る場合においてもなお同様である。図１に簡単な一次元的モデルが示さ れている。

陰影を付した部分に極めて大きい異方性常数を有する硬磁性相が在り、残余の部 分には極めて小さい異方性常数、高い飽和磁化の軟磁性相が在る。対向磁場の賦 課により、軟磁性部分における磁化は、磁場方向（矢印）に変向するが、硬磁性 部分の磁化は当初方向に止まる。すなわち、従来の意味における逆磁化は生起せ ず、外部磁場エネルギーによりスピン連鎖（交換エネルギー）において変形され る。磁場の切換えによりスピン連鎖に蓄積されたエネルギーは完全に取戻され、 交換エネルギーはスピン構造を再平坦にしようとする。このことは、部分的逆磁 化により著しく高い可逆性が期待され得ることを意味する。

著しく高い磁場強さが達成されて始めて磁化が切換えられる。本発明交換弾性磁 石は（大きな保磁力により）２゜５より大きい典型的μ　を有するが、従来の磁 石はｌｅｖ から２程度のμ　を示すに止まる。このμ　は以下ｒｅｖ　ｒｅｖ の等式によりめられる。

ΔＢ＝μ０・μ　・ΔＨ ｒｅｖ 交換弾性磁石は、磁性材料の保磁力と等しい対向磁場を賦課したとき、磁場の撤 去により、当初の飽和残留磁気の６５％が再びもたらされる。この飽和残留磁気 は少な（とも５０％の飽和残留磁気を有する。

図２、図３にはこれに関連して磁化曲線が示されている。磁場Ｈにおける磁化に よりまず飽和磁化Ｍ３がもたらされ、位置（１，１’）における磁場の撤去によ り、飽和残留磁気Ｍ　がもたらされる。次いで保磁力強さにＳ 等しい対向磁場（Ｈ＝−Ｈｏ）の賦課により、磁化曲線Ａは位置（２，２′）に 至り、ここで減磁（Ｍ＝Ｏ）される。対向磁場の撤去（Ｈ＝Ｏ）により、従来の 磁石の場合には位置３′に至る（曲線Ｃ）が、この場合残留磁化Ｍ　が再び回復 されるが、Ｍ　／Ｍ　は０．６５よりｒ　ｒ　Ｓ 小さい。

しかるに弾性交換特性を有する磁力の場合には、これに対して曲線Ｂは位置３に 至り、この場合Ｍ　／Ｍ　はｒ　Ｓ ０．６５より大きい。

弾性交換特性を有する磁性材料は、少なくとも２相のフェロ磁性相および／ある いはフェリ磁性相から成り、以下の構成を有する合金により製造され得ることが 見出された。すなわち 構成ＲＥＦｅＢＳｉＴ　を有し、 Ｘ　Ｖ　Ｚ　ｕｖ ＲＥが希土類元素（Ｃｅ　ＳＰｒ　ＳＮｄ　、Ｓｍ　ＳＥｕ　。

Ｃｄ、　Ｔｂ５Ｄｙ、　Ｈａ、　Ｅｒ、　ＴａｇＳＹｂ、　Ｌｕ）および／ある いはＹＳＺｒ　、Ｈｆのいずれかの単数もしくは複数の元素を意味し、 Ｔが立方体心構造の単数もしくは複数の遷移元素（Ｃｒ、Ｎｂ１Ｍ０１■）を意 味し、 Ｘが１０原子％より多くな（、 ｙが８５原子％より多くなく、 ２が２５原子％より多くなく、 Ｕが１０原子％より多くなく、 Ｖが１０原子％より多くない場合の合金である。

このような組成の場合、保磁力は、飽和磁化および等方性残留磁気を本質的に変 えることなく、希土類元素ＲＥを広い範囲内で選択し、所望の数値に設定するこ とにより増強され得る。

さらに遷移金属元素Ｔの選択により、飽和磁化は、保磁力および残留磁気の飽和 磁化に対する等方性割合を本質的に変えることな（、約５０％変えることができ る。

元素ＶはＦ　ｅ　２３　Ｂ　６相を安定化し、Ｓｉは硬磁性相を形成し、安定化 する。

上述した本発明磁性材料の製造は、以下のようにして行われ得る。最終生成物の 化学量論的組成割合を決定する量割合のＲＥＳＦｅ　、ＴＳＳｉから成る組成物 ないし合金の溶融体を、回転する金属円筒内に注下し、得られる非結晶性金属を 従来慣用の磨砕装置で所望粒度まで磨砕し、次いで６７０から７８０℃の温度で ４から１０分間テンパリング処理することにより、硬磁性相と軟磁性相の所望の 割合に調整する。

他の方法では、不活性雰囲気中において、スチールポールを装填したボールミル により数日間磨砕し、次いでテンパリング処理して機械的合金を製造する。

１１五Ｊ （本発明による磁性材料の製造実施例）組成Ｎｄ３．８Ｆｅ７３．３　３．９　 １８．０８ｉ１．０（数値（まそれＢ それの原子％を示す）の試料を１２５０℃の温度とし、この液状材料を直径１５ ＣＱ＋の銅製中空円筒体（毎分４３００回転する）内に注下し、得られた非晶質 材料をテンパリング処理した。

試料１　７０８℃で５分 試料２　７２５°Ｃで５分 試料３　７７５°Ｃで５分 図４は試料２について得られた測定曲線、すなわちヒステリシス曲線（１）と残 留磁気曲線（２）を示す。各試料は下表１に示される磁気特性を有するものであ った。

（表１−１） 本発明材料の特徴は、表１および図２から認められるように、大きいＭ　７ＭＳ 比と同時に高度の磁化および大きい残留保磁力対正規保磁力比である。

前述した交換結合を有する材料として、以下の組成の混合物、すなわち α鉄とＮｄ２Ｆｅｌ４Ｂ Ｆ　ｅｚ３Ｂ　ａとＹ２Ｆｅ１４Ｂ を使用した。

上記例示の組成を有する交換弾性作用を示す本発明材料と、Ｎｄ　Ｆｅ　Ｂを基 礎とする従来技術の磁石とを比較した。その結果を下表２に示す。

（表１−２） 測定は室温において最大磁場強さ±１５９２ｋＡ／ｍで揺動磁力計で行った。

なお両材料を８０°Ｃ１相対湿度８０％の室内に１時間置いて、それぞれの耐腐 蝕性を検査した。その結果磁気特性、すなわち保磁力と飽和磁化に以下の変化△ （％）が認められた。

（表１−３） 以下の実施例において本発明材料組成物とその磁気特性とを明らかにする。すな わち実施例２から５において各材料溶融体（組成割合は原子％で示される）を上 述したように回転円筒体内に注下し、生成非結晶性材料を７００００で１分間テ ンパリング処理した。Ｍ　はＨ＝Ｏで測定し、次いで−Ｈｏの材料を減磁した（ 図３）。

夾１０引ヱ （表２） Ｎｄ３Ｊｖ３．９ＳｉＬ、０Ｂｌｌ”ｌ！１７３．３−ｖＮｌ）ｖ夾１０１旦 （表３） ′Ｎａ３．．ｖ、、ｊｓｉ１．ｏ；Ｂ１．ｒ拳フｓＪ−マドにシず夾１０１Ａ （表４） Ｎｄ３　ＪＳＬｌ、０ＢＩＩＦ＠７７．２−ｙＭｏマ：ｔｔｉ五 （表５） Ｎｄ３．ｌＶ３．５Ｉｓｉ１．３ＢｌｌＦ・７３．３−ｖｃｒｖ前述したように 、それぞれの組成の合金から成る溶融体を回転円筒体内に注下し、円筒体回転速 度を適当に選定することにより、それぞれに望ましい磁気特性が得られた。これ らについて後処理テンパリングは不要であった。

去」１匹」− 組成物Ｎｄ　Ｆｅ　ＳｉＢ　の溶融体を円周２０ｃｍ９．５　８５　４．５ の銅製回転円筒体中に注下した。この回転速度を毎分２０００回、３０００回、 ４０００回としたところ、図６に示されるように、この組成物は異なる磁化曲線 を示した。

曲線６．１　毎分２０００回転 曲線６．２　毎ｌ；Ｊ３０００回転 曲線６．３　毎分４０００回転 この曲線から毎分２０００回転の場合に実用可能な特性を有する材料をもたらす ことが明らかである。

１１五二 組成物Ｎ　ｄ９．　ｓ　Ｆ　ｅ７９Ｖ　ｓ　Ｓ　１２　Ｂ　４．　ｓを使用して 、実施例５に示されるように処理した。

曲線７．　１　毎分２０００回転 曲線７．２　毎分３０００回転 曲線７．３　毎分４０００回転 毎分３０００回転の場合に実用可能な特性を有する材料が得られた。

支１亘１ 組成物Ｎｄ６Ｆｅ８．Ｎｉ３Ｂ６の溶融体を毎分４４００回転する銅製筒体中に 注下して得られた材料は、交換弾性機構特性を示し、そのＭ　を上述したように して測定した。

Ｈｃ　＝１２０ｋＡ／ｍ Ｍ　／Ｍ　＝０．　７０ ｒＳ　Ｓ 尖１２Ｌ旦 組成物Ｎｄ　Ｆｅ　Ｂ　のフェロ磁性合金（合金Ａ）３．８　７７．２　１９ を前述したように製造し所望の粒度に磨砕した。次いでこの組成物を６７５℃に おいてＩＯ分間テンパリング処理したところ、最終生成物は保磁力ＭＨｃ　＝　 １６０　ｋ　Ａ／ｍを示した。動態熱Ｘ線回析（ＤＴＸＤ）法により継続的観察 したところ、軟磁性相がまずＦ　ｅｚａ　Ｂ　ｓからあられれ、次いで崩壊した Ｆｅ５Ｂおよびα−Ｆｅとなることが確認された。

１１五ユ１ 組成物Ｎｄ３．８Ｆ８７３．３　Ｂ１８．０８ｉ１．Ｏｖ３．９の合金（合金Ｂ ）を上述したようにしたて製造し、次いで６７５°Ｃでテンパリング処理した。

ＤＴＸＤ法により、この組成物が９０％の軟磁性相と１０％の硬磁性相とから成 ることが確認された。軟磁性相は両部分相Ｆｅ　Ｂ　およびＦｅ５Ｂ６から成り 、硬磁性相はＮｄ２Ｆｅ１４Ｂから成る。この組成物は保磁力Ｍｃ＝　ｋ　Ａ　 ／　ｍを有する。

去ＪＪＬユ」。

実施例１０と同じ組成の合金を製造し、次いで７１５℃で１０分間テンパリング 処理した。この場合の組成物は、部分相Ｆｅ　Ｂ　とＦｅ５Ｂから成る軟磁性相 ８０％と、硬磁性相（Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ）２０％とから構成される。

その保磁力は３００ｋＡ／ｍであった。１２００ｋＡ／ｍの飽和磁場を賦課する ことにより、ｒｒｌ　Ｒ”　Ｍ　Ｒ／　Ｍ　５Ｏ０７６が測定され、μ　値（μ 　＝　１　＋Ｍ／Ｈ）は５ｒ　ｒ を示した。

塞１０１１２一 実施例１０と同じ組成物を７７５°Ｃで１０分間テンパリング処理したところ、 軟磁性相はα−ＦｅとＦｅａＢから成り、硬磁性相はＮｄ２Ｆｅ１４Ｂから成り 、保磁力は１５０ｋＡ／ｍであることが確認された。

さらに、この組成物は溶融状態において最終生成物の組成が決定するべき化学量 論酌量割合で、ＲＥ、Ｆｅ、Ｂ５Ｓｉ　ＳＴから成ること、不活性雰囲気中にお いて回転金属円筒中に注下して得られる無定形材料は６５０から７８０°Ｃの温 度範囲でテンパリング処理することにより、所望の相、相分散、相の組成および 硬磁性相対軟磁性相量割合を示し、これら全体が磁気特性を決定し、また調整さ れることが確認された。これに対し、得られる結晶性材料はテンパリング処理す ることなく好ましい磁気特性を示す。

本発明による交換弾性磁石には、もちろんこれに限定されるべきではないが、下 に示されるような好ましい用途が見出されている。

（Ａ）７　ての　゛ 例えば電動機および発電機用の永久磁石用励磁を行うためには、ＡｌＮｉＣｏ、 希土類元素／コバルト、ＮｄＦｅＢあるいは硬フェライトを基礎とする磁性材料 が使用される。ＡβＮｉＣｏ合金は高磁化および低保磁力を特徴とするが、これ と逆に硬フェライトの場合には高保磁力、低磁化である。希土類元素合金の場合 、磁化は部分的に著しく大きい保磁力、しかもフェライトの場合よりも大きいが 、軟磁性合金の場合、あるいはさらにＡ１ＮｉＣｏの場合よりも著しく小さい。

磁気作用物質のエネルギー蓄積能力は、最大限エネルギー生成、すなわち（Ｂ　 Ｈ）　により直接的に与えられる。理想的条件下ａＸ において、最大限エネルギー生成はμＯＭ　Ｓ　／　４により与えられるが、こ れは保磁力が充分に大きいことを前提とする。これにより０．５ＭＳを超えるさ らに高い高保磁力は、最大限エネルギー生成に全（影響を及ぼさない。

最大限エネルギー生成は、単に飽和磁化にのみ依存する。

なるべ（大きいエネルギーを磁気的に蓄積し得るようにするため、磁気作用物質 の充分に大きい保磁力と共に大きい磁化が必要である。この両条件は本発明材料 により充足され、さらに若干の問題が回避される。

（１）交換弾性磁石においては、従来のＮｄ　Ｆｅ　ＢあるいはＳｍ　Ｃｏ磁石 よりも少ない量割合の希土類元素が組込まれるに過ぎないから、本発明材料は廉 価である。

（２）軟および硬磁性材料の選択により、組成物の特性は、相互に別途調整可能 である。すなわち、例えばＶｉｉ磁性相部分しより、保磁力が切換磁場強ざに適 合さｔ１貨ン〕ならば７、軟磁性相の適当な選択により、飽和磁化が、−れに対 して適合せしめられる。

（３）両相部分適当な選択により７、著しく高いエネルギー生成をもたらす磁石 を形成することができる。高磁化を条件としで５、純Ｎｄ　Ｆｅ　Ｂ磁石よりも 著しく大きい可能最大限のエネルギー生成μ。ＭＳｌ、７をもたらす。

異例に大きい可逆性により、従来技術による磁石の場合の静態的エネルギー生成 により著しく小さい動態的エネルギー生成が著しく大きくなされる。実際的適用 、例えば同期装置の場合ロータ回転に際して相異する磁気長さにより永久磁石の 相異する程度の減磁がもたらされる。

従来技術による磁石の場合、磁石の著しい減磁化作動状態から出発して、図５ａ に示されるように作動状態は円弧内に在る。これに対して、新規の交換弾性磁石 （図５ｂ）の場合には、減磁化はほぼ完全に可逆的であって、直ちに行われ、は るかに高い動態的エネルギーがもたらされ得る。

（４）磁気回路における永久磁石の磁化に関し、従来の磁石の場合には非可逆的 減磁の問題が生ずる。すなわち、磁化後に磁化装置から遠去けた場合、磁石は部 分的に減磁され（図５ａ、位置ｌ参照）、これにより作用位置は自動的に円弧内 にもたらされる。従って例えば電気器機に組込まれる場合、全ボテンシト・ルは 消失ｊ４．ない６、従来磁石のこの欠点（′Ｊ１、例えば電気器機における磁化 によってのみ対応され得るが、これは極めて大きいゴネルギーを必要とする。し かるに本発明による交換弾性磁石はこのよ・うな欠点を示さない。従ってこれは 非可逆的なロスをもたらすことのない磁化状態で使用される。高度磁化の故に、 所望の磁束をもたらすため、これに対応（７て磁石容積は小さく差支えない。

（５）交換弾性磁石の効率性により、磁気硬さのため、永久磁石におけるように 個々の磁心の大きさではな（、もうばら軟磁性相および硬磁性相の微小構造が問 題となる。従って、所望の磁気特性をもたらすために、磁石を充分に小さい磁心 から構成する必要は無くなる。ことにこれから高価な希土類元素を基礎として製 造された磁石の場合に著しい腐蝕の影響が低減され、また腐蝕されやすい硬磁性 相は、耐腐蝕性に秀れた軟磁性相マトリックスにより保護される。

（６）本発明磁性材料の内均等方性特性により、外部磁場に対して方向に関係の ない安定性がもたらされ、これは当然のことながら、回転磁場、従ってまた永久 磁石の磁気的並列負荷をもたらす回転装置において、重要な役割りを果たす。従 来の磁石における横方向に作用する外部磁場の場合、部分的非可逆減磁がもたら されるが、交換弾性磁石の場合、この欠点は生じない。

（７）あらゆる硬磁性材料は、まず１μｍより小さい下限から１０μｍより大き い上限に至る範囲の一定の磁心の大きさが、硬磁性特性のために必要であるので 、このような硬磁性材料はまず粉末化されるか、あるいは直接的に粉末体として 製造され、次いで焼結処理により緊密化される。これらの処理の際に、機械的寸 法を正確になし、厄介な粉末化を行うのが困難である。しかしながら合成樹脂（ 例えばポリエチレン、ポリプロピレン）により、比較的容易に粉末が得られる。

この理由から、永久磁石にこの利点をもたらすため、硬磁性粉末は合成樹脂中に 混入される。これによりもたらされる比較的低い磁化を甘受して、充填剤として できる限り高磁化の材料を使用し、合成樹脂と充填剤の全体的磁化を過度に低（ ならないようにする。本発明により磁性材料は、高い磁化をもたらし、ことに高 い等方性残留磁気を有するので、このような使用にことに適する。従来の硬磁性 材料は、合成樹脂内で磁場により配向されねばならなかったが、理想的な磁気特 性をもたらすため、交換弾性磁石の場合この処理は不要である。配向は一般的に 不要であるから、本発明による交換弾性磁石は著しい利点を有する。

（Ｂ）（磁気記録担体の製造） 実ＪＪＬ上」一 実施例１における試料１から３の磁性材料を使用し、この無定形合金を不活性雰 囲気中において所望の粒度まで磨砕して、磁気記録担体を製造した。得られた金 属粉末は本来の特性を完全に保持しており、これをビニルクロライド／ビニルア セテート共重合体とポリエステル／ポリウレタン共重合体とから成る結合剤を有 機溶媒に溶解させた溶液中に分散させ、磁場における配向処理を得ることなく、 ポリエステル基板シート上に塗布し、乾燥した。

このようにして得られた磁気記録担体には、長手方向、斜方向、垂直方向磁気記 録において秀れた記録をもたらし得た。これはアナログ、ディジタルのいずれの 信号にも適する。これは特にディスケットの製造に適する。従来からの磁気ピグ メントに対し、最大限に達成され得る残留磁気を高めることにより、著しく高い 読取り信号が得られた。さらに結合剤溶液中におけるピグメントの分散挙動は、 前述したように硬磁性相の優勢軸が各粒子に等方性的に分配されるので製造直後 において磁気的に中性である従来の磁気ピグメントに比し格段に秀れている。

Ｌ五五上１ 組成Ｃｅ２Ｆｅ１４Ｂの合金溶融体を、実施例１３と同様に処理して磁気記録担 体を製造した。Ｃｅの低いキュリ一点（Ｃｔ＝４３５°Ｋ）のために、得られた 磁性材料は、熱磁気複写用の材料としてスレーブバンドよりはるかに秀れている 。

実施例１３．１４と同じ組成の合金溶融体を、真空下に金属基板シート上に蒸着 させ、０．３μｍの磁性層を形成し、６５０から７５０°の温度で１から１０分 間にわたりテンバリング処理し、それぞれ高密度の長手方向および直角方向の磁 気記録担体を製造した。

１五五エユ 実施例１５．１６と同様にして、しかしながら実施例１．２の組成を有する合金 を使用して、金属基板シート上にスパッタリングにより成層した。この場合にも それぞれ長手方向、垂直方向記録媒体とした。

上述のテンパリング処理は、基板シートが合成樹脂シート、例えばポリエチレン テレフタレートシートの場合には、当然のことながら不可能である。このような 磁気記録担体の場合には、蒸着ないしスパッタリングより形成された磁性層表面 は、ミリセカンドより短い時間、レーザ光ないし電子ビームの照射により、硬磁 性相と軟磁性相の割合を所望の割合に調整する。この照射は、従来技術において いわゆるレーザグレージングと同様に掃引処理により、あるいはいわゆるエキシ マレーザにより広域照射して行われる。この照射は強度および処理時間に応じて 、全体的にもたらされた層厚さのわずかに表面近くのみにおいて望ましい弾性交 換特性がもたらされる。熱処理することな（薄層記録媒体が製造され得る。この 薄層磁気記録媒体の製造は、３から１５０μｍの薄い基板シート上に１μｍ以下 の厚さの記録層を蒸着ないしスパッタリングで形成することにより可能ならしめ られる。

本発明により達成される磁気記録担体用の追加的利点を以下にまとめて要約する 。

（１）部分的減磁による高度の可逆性により、著しく高度の読取り信号が得られ る。読取り過程で磁気記録媒体が磁気ヘッドを磁気的に短絡させると、残留磁気 はほとんど当初レベルまで上昇する。従来の磁気記録媒体は、前述したように反 跳メカニズムにより通常、５から５ｄＢ下降するが、本発明によりこれはほぼ回 避される。

（２）磁気的優勢方向は存在しないから、配向処理は省略され、常に等方性残留 磁気が保持される。これは、信号レベルの動揺を回避するために、従来配向が不 可避であったディスケット、硬質盤体用にことに適する。この場合、交換弾性磁 石の使用は、従来の媒体に（らべて読取り信号の高度化を可能ならしめる。従来 の磁性粉体、例えば針状結晶の高保磁性ピグメントに対して、秀れた分散特性を 有することが再び注目される。従来のピグメントでは、磁性体分散液中における 相互引力によるピグメント再凝集の問題が常にあって、これに対しては処方およ び／あるいは処理について対策を講じなければならなかった。

（３）ヒステリシス曲線は極めて高度の可逆性を示すので、読取りヘッドにおけ る電流により記録情報に影響を及ぼすことなく、読取り信号は強大ならしめられ る。

読取りヘッドにおける読取り電流は、硬磁性相の切換え磁場強さにより弱い磁場 強さを生起させるだけの量でよい。従来技術による記録媒体の場合には、追加的 読取り電流の使用により残留磁化は変化せしめられる。

（４）保磁力の達成において、本発明記録担体は外部磁場なしに減磁され得る。

この場合、従来の記録媒体と異なり、記録された情報は失われない。情報は交換 弾性的に記録されているからである。最大限記録密度は、本発明磁気記録担体の 場合、減磁により決定されない。

（５）特別の利点は、蒸着もしくはスパッタリングにより結合剤なしに磁性層が 形成されることによりもたらされる。従来の磁性層は０．２から０．３μｍの厚 さを有し、充分に微細なミクロ構造を持たねばならなかった。

これは典型的な円筒状であって、理想的な場合、自給自足的な磁性領域に存在し た。熱安定性に関する問題（超常磁性）により、薄層記録媒体における微細粉は 、恣意的に微細になされ得なかった。交換弾性磁石で構成されている薄層の場合 は、これに対して別の態様で申し分なく対応する。この場合、すでに述べたよう に従来道通りの意味での単一磁区挙動は存在しない。記録は原則的に硬磁性体に おいて行われ、軟磁性マトリックスはこれにより磁化を平滑にする。硬磁性体は 極めて小さいから、この平滑化作用にかかわらず、著しく高密度の磁気記録が可 能である。これにより本発明薄層は、著しく微小なミクロ構造を有する従来から の交換結合フェロ磁性層のように挙動する。さらにまた減磁は記録可能性を制約 しないから、高密度長手方向記録ために可能な限り薄い記録媒体を使用する必要 性はない。高記録密度で形成される層厚さより浅い書込み深さの場合、可逆的透 過性のために、磁性層の非書込み部分が磁気的帰納推理として作用する。磁気的 帰納推理は、同様にして高度の可逆性を特徴としており、磁気的帰納推理は、磁 性層の非磁化部分により行われるから、本発明記録媒体は制約された書込み深さ によっては完全には減磁されないことを意味する。垂直方向記録の場合、非書込 み部分は、従来技術により形成された磁気記録担体において軟磁性下層と同様に 自動的に作用する。

（６）（マイクロ波吸収体の場合） フェロ磁性ないしフエ磁性材料は、強磁性残留磁気のためにマイクロ波を吸収す る。この吸収性は単−磁区微微粉の場合、異方性磁場強さに依存する。技術的に 興味のある領域（例えばマイクロ波電気レンジ）における使用のためには、約８ ０ｋＡ／ｍの異方性磁場強さがなければならない。このような吸収をもたらすべ き可能性は、従って約８０ｋＡ／ｍの異方性磁場強さを示す単一磁区磁性粉体の 製造にかかる。広帯域作用を達成するためには、従来技術においては、異方性磁 場強さの広範な分配が必要であった。

しかしながら複数磁区においては、磁壁の共振も可能である。この共振周波数は 、極めて低い範囲、典型的にはＭＨｚ範囲に在る。交換弾性磁石においては、磁 壁の断片が存在するに過ぎないから、一方では完全磁壁の場合よりも著しく高い 共振周波数が存在し、他方では、磁壁断片には著しく相違する大きさもある。そ の理由は、硬磁性範囲における軽小軸間角度が、軟磁性相における磁化により架 橋されるためと考えられる。硬磁性優勢軸の位置は相互に異なるので、磁壁断面 は相違する固有の周波数を有する種々の大きさをもたらす。このようにして広帯 域マイクロ波吸収体が得られる。この場合、磁性材料は合成樹脂マトリックスに 埋没され得る。

ＦＩＧ、　７ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、　３ 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　５年　９月　６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．磁気的交換結合により相互に磁気的に結合されている、フェロおよび／ある いはフェリ磁性相の少なくとも２相から成る磁化可能材料であって、少なくとも １相が硬磁性、少なくとも１相が軟磁性であり、軟磁性相の容量割合が少なくと も３０％であり、磁性材料の保磁力と等しい対向磁場の賦課により一方向におけ る先行磁気飽和がなされた後、磁場の撤去により、飽和磁化の少なくとも５０％ を有する、当初の飽和残留磁気の少なくとも６５％を回復することを特徴とする 磁化可能材料。 ２．請求項１による磁化可能材料であって、軟磁性相が立方格子構造を有し、硬 磁性相の配向が軟磁性相の主方向に関して統計的に配分されており、磁性材料が ０．５より、ことに０．６より大きい、飽和磁化に対する残留磁気の等方性割合 を有することを特徴とする磁化可能材料。 ３．請求項１による磁化可能材料であって、これがＲＥｘＦｅｙＢｚＳｉｕＴｖ から成る組成の合金であって、ＲＥが希土類元素（Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅ ｕ、Ｃｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ）から選択される１種類 もしくは複数種類の元素および／あるいはＹ、Ｚｒ、Ｈｆであり、Ｔが立方空間 体心構造を有する１種類もしくは複数種類の遷移元素（Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｖ） であり、ｘが１０原子％より多くなく、ｙが８５原子％より多くなく、ｚが２５ 原子％より多くなく、ｕが１０原子％より多くなく、ｖが１０原子％より多くな いことを特徴とする磁化可能材料。 ４．請求項１から３のいずれかによる磁化可能材料であって、Ｆｅが１０原子％ までＮｉおよび／あるいはＣｏにより代替されていることを特徴とする磁化可能 材料。 ５．請求項１から４のいずれかによる磁化可能材料であって、硬磁性相および／ あるいは軟磁性相が、それぞれ少なくとも２部分相から構成されていることを特 徴とする磁化可能材料。 ６．請求項３による磁化可能材料であって、軟磁性相が部分相α−ＦｅおよびＦ ｅ３Ｂから構成され、硬磁性相が組成Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂを有することを特徴とす る磁化可能材料。 ７．請求項３による磁化可能材料であって、軟磁性相が部分相Ｆｅ２３Ｂ６およ びＦｅ３Ｂから構成され、硬磁性相が組成Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂを有することを特徴 とする磁化可能材料。 ８．請求項３による磁化可能材料を製造する方法であって、最終生成物の化学量 論的量割合を決定する量割合のＲＥ、Ｆｅ、Ｂ、Ｔ、Ｓｉから成る溶融体を、不 活性ガス雰囲気中において、回転する金属筒体上に注下し、生成する非結晶性箔 を６７０−７８０℃の温度範囲でテンパリング処理して所望の硬磁性相対軟磁性 相割合とすることを特徴とする製造方法。 ９．請求項３による磁化可能材料を製造する方法であって、最終生成物組成の化 学量論的量割合を決定する量割合のＲＥ、Ｆｅ、Ｂ、Ｔ、Ｓｉから成る組成物を 、磨砕装置中における不活性ガス雰囲気衝撃下に、長時間にわたり充分に磨砕し て機械的に合金化し、次いで６７０−７８０℃の温度範囲でテンパリング処理し て所望の硬磁性相対軟磁性相割合とすることを特徴とする製造方法。 １０．請求項８あるいは９による磁気記録材料を製造する方法であって、組成物 を微細分散装置において所望粒度となるまで磨砕し、次いで６７０−７８０℃の 温度範囲でテンパリング処理して所望の硬磁性相対軟磁性相割合とし、これによ り得られる磁化可能ピグメントをポリマー結合剤と共に鋳造装置により層担持体 に施して成層し、その後のピグメント磁気配向を行うことなく処理を終了するこ とを特徴とする製造方法。 １１．請求項１から３のいずれかによる材料で磁気記録担体を製造する方法であ って、最終生成物組成の化学量論的量割合を決定する量割合のＲＥ、Ｆｅ、Ｂ、 Ｔ、Ｓｉから成る合金を真空蒸着により層担体上に施し、この層をテンパリング 処理して所望の硬磁性相対軟磁性相割合に調整することを特徴とする製造方法。 １２．請求項１から３のいずれかによる材料で磁気記録担体を製造する方法であ って、最終生成物組成の化学量論的量割合を決定する量割合のＲＥ、Ｆｅ、Ｂ、 Ｔ、Ｓｉから成る組成物をスパッタリングにより層担体上に施し、この層をテン パリング処理して所望の硬磁性相対軟磁性相割合に調整することを特徴とする製 造方法。 １３．請求項１から３のいずれかによる材料で磁気記録担体を製造する方法であ って、最終生成物組成の化学量論的量割合を決定する量割合のＲＥ、Ｆｅ、Ｂ、 Ｔ、Ｓｉから成る溶融体を、不活性ガス雰囲気中において、回転する金属円筒体 上に注下し、金属円筒体の回転速度を選定して、生成する結晶性箔がその後のテ ンパリング処理を行う必要なく所望の磁気特性を示すようにすることを特徴とす る製造方法。 １４．請求項１から３のいずれかによる材料で磁気記録担体を製造する方法であ って、最終生成物組成の化学量論的量割合を決定する量割合のＲＥ、Ｆｅ、Ｂ、 Ｔ、Ｓｉから成る組成物を、スパッタリングあるいは蒸着により層担体上に施し 、この層の表面をレーザー光あるいは電子ビームの放射により一般的に網目状に 面処理することを特徴とする製造方法。 １５．硬質板体、ディスケットあるいはテープ状であることを特徴とする請求項 １から１３による磁気記録担体。 １６．ＲＥがＣｅであり、熱磁気的複写材料として使用されることを特徴とする 、請求項１５による磁気記録担体。 １７．請求項１から６のいずれかによる材料を使用することを特徴とする永久磁 石の製造方法。 １８．請求項１から６のいずれかによる組成物を合成樹脂材料中に入れて型成形 することを特徴とする永久磁石の製造方法。 １９．請求項１７あるいは１８による磁石により永久磁石励磁が生起することを 特徴とする熱電子発生装置あるいは電動機。 ２０．請求項１から６のいずれかあるいは１８による組成物を吸収体が有するこ とを特徴とするマイクロ波吸収体。