高周波磁性材料の製造方法
【課題】 高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造し得る方法を提供する。
【解決手段】 ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下の前駆体粒子を調製する工程と、前記前駆体粒子を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物粒子を生成すると共に、この絶縁性酸化物粒子に前記第１化合物中の磁性金属の微粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させることにより複合磁性粒子を形成する工程とを含む。
【解決手段】 ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下の前駆体粒子を調製する工程と、前記前駆体粒子を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物粒子を生成すると共に、この絶縁性酸化物粒子に前記第１化合物中の磁性金属の微粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させることにより複合磁性粒子を形成する工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波磁性材料の製造方法に関し、詳しくは１０ＭＨｚ以上、特に１００ＭＨｚ〜ＧＨｚの範囲までの高周波域で用いる磁性部品等に有用な高周波磁性材料の製造方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁性材料は電磁波吸収体、磁性インク、インダクタンス素子等に適用され、その重要さが年々増大している。これらは、透磁率実部（μ′）または透磁率虚部（μ”）が利用される。例えばインダクタンス素子は高いμ′と低いμ”を利用し、電磁波吸収体は高いμ”を利用する。そのため、実際に部品として使用する場合は、機器の利用周波数帯域に合わせてμ′およびμ”を制御しなければならない。近年では、機器の利用周波数帯域が高周波化しているため、高周波でμ′、μ”を制御できる材料の製造技術が強く求められている。
【０００３】
１ＭＨｚ以上の高周波域で使用するインダクタンス素子用磁性材料としては、主にフェライトやアモルファス合金が用いられている。これら磁性材料は、１ＭＨｚ〜１０ＭＨｚ域においては損失がなく（低いμ”）、高いμ′を有し、良好な磁気特性を示す。しかしながら、この磁性材料は１０ＭＨｚ以上のさらに高い周波域では透磁率実部μ′が低下し必ずしも満足いく特性が得られていない。
【０００４】
このようなことからスパッタ法、めっき法などの薄膜技術によるインダクタンス素子の開発も盛んに行われ、高周波域においても優れた特性を示すことが確認されている。しかしながら、スパッタ法などの薄膜技術には大型の設備が必要で、かつ膜厚等を精密に制御する必要から、コストや歩留りの点では必ずしも十分満足するものではない。また、薄膜技術によるインダクタンス素子は高温、高湿度における磁気特性の長時間の熱的安定性に欠ける問題があった。
【０００５】
一方、電磁波吸収体では高いμ”を利用して、電子機器の高周波化に伴い発生したノイズを吸収し、電子機器の誤動作等の不具合を低減させている。電子機器としては、ＩＣチップ等の半導体素子や各種通信機器などが挙げられる。このような電子機器は１ＭＨｚから数ＧＨｚ、さらには数１０ＧＨｚ以上の高周波域で使用されるものなど様々である。特に、近年は１ＧＨｚ以上の高周波域で使用される電子機器が増加する傾向にある。高周波域で使用される電子機器の電磁波吸収体は、従来、フェライト粒子、カルボニル鉄粒子、ＦｅＡｌＳｉフレーク、ＦｅＣｒＡｌフレークなどを樹脂と混合するバインダー成形法によってせいぞうされている。しかしながら、これらの材料は１ＧＨｚ以上の高周波域においてμ′、μ”が共に極端に低く、必ずしも満足行く特性は得られていない。
【０００６】
その他、メカニカルアロイング法等で合成される材料では、長時間の熱的安定性に欠け歩留まりが低い問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の方法で製造される高周波磁性材料は、磁気特性の長時間の熱的安定性に欠け、製造歩留まりが低い問題があった。また、製造コストが高価である問題もあった。
【０００８】
本発明は、高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造し得る方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１態様によると、ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下の前駆体粒子を調製する工程と、
前記前駆体粒子を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物粒子を生成すると共に、この絶縁性酸化物に前記第１化合物中の磁性金属の微粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させることにより複合磁性粒子を形成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の第２態様によると、ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下の前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、還元雰囲気中で加熱して前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物体を生成すると共に、この絶縁性酸化物体に前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させる工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１１】
本発明の第３態様によると、ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ〜１μｍの前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を含むスラリーを調製する工程と、
前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する工程と、
前記成型体を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物シートを生成すると共に、この絶縁性酸化物シートに前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させる工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１２】
本発明の第４態様によると、ＦｅおよびＣｏの少なくとも1つの金属を含む粒径の短軸方向の長さが１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の磁性金属粒子の表面に絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩からなる厚さ０．１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の薄膜を形成して前駆体粒子を調製する工程と、
前記前駆体粒子を加熱し、前記薄膜を分解して前記磁性金属粒子表面を覆う絶縁性酸化物を生成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１３】
本発明の第５態様によると、ＦｅおよびＣｏの少なくとも1つの金属を含む粒径の短軸方向の長さが１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の磁性金属粒子の表面に絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩からなる厚さ０．１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の薄膜を形成して前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、加熱して前記薄膜を分解して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物を生成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１４】
本発明の第６態様によると、ＦｅおよびＣｏの少なくとも1つの金属を含む短軸長さが１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の磁性金属粒子の表面に絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩からなる厚さ０．１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の薄膜を形成して前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を含むスラリーを調製する工程と、
前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する工程と、
前記成型体を加熱し、前記薄膜を分解して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物シートを生成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１５】
本発明の第７態様によると、前記方法で得られた磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物を複数圧縮成形し、加熱、焼結して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物を形成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１６】
本発明の第８態様によると、前記方法で得られる磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物を複数含むスラリーを調製する工程と、
前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する工程と、
前記成型体を加熱して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物シートを形成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れ、インダクタンス素子のような高透磁率部品または電磁波吸収体等に有用な高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造し得る方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る高周波磁性材料の製造方法を詳細に説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
まず、ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ〜１μｍの前駆体粒子を調製する。つづいて、前駆体粒子を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物粒子を生成すると共に、この絶縁性酸化物粒子に前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１〜１００ｎｍの粒径で析出させることにより粒状の高周波磁性材料を製造する。
【００２０】
すなわち、前記前駆体粒子を還元雰囲気中で加熱することにより、前記前駆体粒子中のＦｅ、Ｃｏまたはそれらを基とする合金の少なくとも１つからなる磁性金属元素の塩のような第１化合物が還元されて磁性金属粒子が析出する。同時に、前記前駆体粒子中の絶縁性酸化物形成用金属元素からなる塩のような第２化合物は酸化物に分解すると共に、その分解時に磁性金属粒子を取り囲むように分解を生じて緻密化が進行する。つまり、析出磁性金属粒子と絶縁性酸化物との密着性が向上される。これによって、長時間の熱的磁気特性の優れた粒状の高周波磁性材料を得ることが可能になり、かつ緻密化により気孔のような不要な体積を減少させて小型化の高周波磁性材料を得ることが可能になる。また、磁気特性の損失に影響する不要な気孔のような空隙を減少させることにより磁気特性を向上させることが可能となる。さらに、前駆体粒子の場合、反応性が非常に高く反応時間を短縮できるため、還元析出する磁性金属粒子の凝集や焼結を抑制でき、微細な磁性金属粒子が均一に分散させた粒状の高周波磁性材料を得ることが可能になる。
【００２１】
前記ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属としては、例えばＦｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ合金、ＦｅＣｏＮｉ合金、Ｆｅ基合金、Ｃｏ基合金等を挙げることができる。合金の場合は、ＦｅおよびＣｏの総量が合金中に５０原子％以上含むことが好ましい。中でも、ＣｏまたはＮｉを一部含むＦｅ基合金は還元性雰囲気での加熱において、耐酸化性の優れた磁性金属粒子を析出させる観点から好ましく、特に飽和磁化の観点からＦｅＣｏ基合金が好ましい。
【００２２】
前記Ｆｅ基合金またはＣｏ基合金は、第２成分としてＮｉ、Ｍｎ、Ｃｕ等を含有するＦｅＮｉ合金、ＦｅＭｎ合金、ＦｅＣｕ合金、ＣｏＮｉ合金、ＣｏＭｎ合金、ＣｏＣｕ合金、ＦｅＣｏ合金等を挙げることができる。これら磁性金属は高周波特性を向上させることが可能である。Ｆｅ基合金の中で、特にＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉは耐酸化性が向上されるために好ましく、さらにこれら合金中の一部が第３元素で置換することを許容する。
【００２３】
なお、前記Ｆｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ合金、ＦｅＣｏＮｉ合金、Ｆｅ基合金、Ｃｏ基合金において、非磁性金属元素を合金化することを許容する。この非磁性金属元素の量が多すぎると、得られた磁性材料の飽和磁化が下がり過ぎるため、非磁性金属元素は１０原子％以下の量にすることが好ましい。また、非磁性金属が組織中に単独で分散することを許容するものの、その量は磁性金属粒子に対して体積比で２０％以下にすることが好ましい。
【００２４】
前記磁性金属の第１化合物であるアルコキシドとしては、例えばメトキシド、エトキシド、ブトキシド、プロポキシド等が挙げられる。
【００２５】
前記絶縁性酸化物形成用金属元素としては、例えばＭｇ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、希土類元素、ＢａおよびＳｒの群から選ばれる少なくとも一つの金属を挙げることができる。これらの金属元素の中で、特にＭｇ、Ｍｎが好ましい。
【００２６】
磁性金属の水酸化物のような第１化合物と絶縁性酸化物形成用金属元素の水酸化物のような第２化合物との組み合わせにおいて、前記磁性金属粒子の標準生成ギブスエネルギーと絶縁性酸化物の標準生成エネルギーの差が１００〜８００℃の温度において１００ｋＪ／ｍｏｌ以下、特に５０ｋＪ／ｍｏｌ以下のものを選択することが好ましい。このような第１、第２の化合物の組み合わせとしては、例えばＦｅ（ＯＨ）2／Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｃｏ（ＯＨ）2／Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｆｅ（ＯＨ）2／Ｓｉ（ＯＨ）4、Ｃｏ（ＯＨ）2／Ｓｉ（ＯＨ）4、Ｆｅ（ＯＨ）2／ＭｇＣＯ3、Ｆｅ（ＯＨ）2／ＭｇＳＯ4等を挙げることができる。このように第１、第２の化合物を選択することによって、還元性雰囲気での加熱工程において、磁性金属元素からなる塩のような第１化合物が磁性金属粒子を析出する反応と絶縁性酸化物形成用金属元素からなる塩のような第２化合物が絶縁性酸化物になる反応とはエネルギー的に近い値となりほぼ同時に反応が進行する。その結果、磁性金属粒子が析出しながら、析出した磁性金属粒子を絶縁性酸化物が取り込みながら反応が進行するため、磁性金属粒子が絶縁性酸化物に分散して埋め込まれた緻密な高周波磁性材料を製造することが可能になる。
【００２７】
前記前駆体粒子は、例えば前記第１、第２の化合物の粉末を混合した後、１００〜２００℃で乾燥する（水和物の水を蒸発させる）方法により製造される。また、前記前駆体粒子は前記磁性金属粉末および絶縁性酸化物形成用金属元素粉末の混合粉末を目的の水溶液に溶解して結晶化させたものを１００℃〜２００℃で乾燥する方法により製造される。ここで、目的の水溶液としては例えば磁性金属および絶縁性酸化物形成用金属元素の硫酸塩を作る場合は硫酸水溶液が用いられ、磁性金属および絶縁性酸化物形成用金属元素の硝酸塩を作る場合は硝酸水溶液が用いられる。また、磁性金属および絶縁性酸化物形成用金属元素の水酸化物を作る場合は共沈法や逆共沈法（アンモニア等のアルカリ水溶液に硝酸塩等を滴下して沈殿させる方法）等で合成する。このように結晶化させて乾燥することにより、均一な前駆体粒子を得ることが可能になる。
【００２８】
前記前駆体粒子は、１０ｎｍ〜１μｍの粒径を有することによって、その後の熱処理工程（分解還元しながら焼結させる工程）において、前駆体の構成成分の拡散が容易に進行し、緻密な高周波磁性材料の製造が可能になる。
【００２９】
前記還元雰囲気としては、例えば水素もしくは一酸化炭素等の還元性気体を含む窒素またはアルゴンの雰囲気、或いは加熱対象物の周囲をカーボン材料で覆った状態での窒素またはアルゴンの雰囲気等を挙げることができる。また、還元性気体を含む窒素またはアルゴンの雰囲気は、気流により形成することが好ましく、その気流の流速は１０ｍＬ／分以上にすることが好ましい。
【００３０】
前記還元雰囲気中での加熱は、１００℃〜８００℃の温度で行うことが好ましい。前記加熱温度を１００℃未満にすると、還元反応の進行が遅くなる虞がある。一方、８００℃を超えると、析出した金属微粒子の凝集・粒成長が短時間で進行する虞がある。
【００３１】
前記還元温度と時間は、少なくとも磁性金属の硝酸塩のような第１化合物を還元しえる条件であれば、特に限定されるものではない。また、還元時間は還元温度との兼ね合いで決まり、例えば１０分間以上、１０時間以下の範囲とすることが好ましい。
【００３２】
前記還元性雰囲気での加熱により析出される磁性金属粒子は、１〜１００ｎｍの粒径を有することが好ましい。特に、磁性金属粒子は１０〜５０ｎｍであることが最も好ましい。磁性金属粒子の粒径を１０ｎｍ未満にすると、超常磁性が生じたりして磁束量が足りなくなる虞がある。一方、磁性金属粒子の粒径が５０ｎｍを超えると、高周波帯域で渦電流損が大きくなり、適用する高周波領域での磁気特性が低下する虞がある。その上、単磁区構造よりも多磁区構造をとった方がエネルギー的に安定となり易い形態になる。この時、多磁区構造の透磁率の高周波特性は、単磁区構造の透磁率の高周波特性よりも低下する。したがって、高周波用磁性部品に適用する場合は磁性金属粒子を単磁区粒子として存在させる方が好ましい。単磁区構造を保つ限界粒径は、５０ｎｍ程度以下である。以上の事を総合すると、磁性金属粒子の粒径は５０ｎｍ以下にすることがより好ましい。
【００３３】
前述した磁性金属粒子は、それが分散、接触する絶縁性酸化物の結晶方位に対して少なくとも２軸以上で揃っていることが好ましい。このような形態にすることによって、磁性金属粒子と絶縁性酸化物との格子マッチングが非常に良好になり、熱的にも非常に安定な高周波磁性材料を得ることが可能になる。結晶方位が２軸以上で揃う磁性金属粒子と絶縁性酸化物の組み合わせとしては、例えばＣｏ／ＭｇＯ、Ｆｅ−Ｎｉ／ＭｇＯ、Ｃｏ−Ｆｅ／ＭｇＯ、Ｃｏ−Ｎｉ／ＭｇＯ、Ｃｏ／ＭｎＯ、Ｆｅ−Ｎｉ／ＭｎＯ、Ｃｏ−Ｆｅ／ＭｎＯ、Ｃｏ−Ｎｉ／ＭｎＯ等が挙げられる。
【００３４】
また、高周波磁性材料は、前記前駆体粒子に磁場を印加しながら還元性雰囲気で加熱することによって、析出した磁性金属粒子の結晶軸を揃えることが可能となる。磁性金属粒子の結晶軸を配向させることによって、結晶磁気異方性を制御でき、高周波磁気特性が向上することが可能になる。
【００３５】
前記析出磁性金属粒子は、高周波磁性材料中に気孔のような空隙を除いた体積百分率（Ｖｆ）が５０％以上であることが望ましい。このような体積百分率を有する高周波磁性材料は、体積当たりまたは重量当たりの飽和磁化を増大でき、透磁率を向上することが可能になる。
【００３６】
第１実施形態で得られた粒状の高周波磁性材料をインダクタンス素子または電磁波吸収体のような磁性部品に適用する場合、前記磁性材料をエポキシ樹脂のような合成樹脂に分散させてシート状またはバルク状にする。
【００３７】
以上説明した第１実施形態によれば、高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造することができる。
【００３８】
また、得られた高周波磁性材料は、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有し、かつ強磁性共鳴周波数も数ＧＨｚに及ぶ。このため強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有するため、例えばインダクタンス素子のような高透磁率部品として利用できる。他方、得られた高周波磁性材料は強磁性共鳴周波数付近では低いμ′、高いμ”を有するため、電磁波吸収体として利用することができる。
【００３９】
すなわち、１つの高周波磁性材料でも周波数帯域を選ぶことによって、インダクタンス素子のような高透磁率部品としても、電磁波吸収体としても使用することができる極めて高い汎用性を有する。
【００４０】
第１実施形態により得られた磁性金属粒子が析出された粒状の絶縁性酸化物（磁性材料）を原料として、以下に示す方法によりシート状またはバルク状の高周波磁性材料を製造することができる。
【００４１】
（１）磁性金属粒子が析出された粒状の絶縁性酸化物を複数圧縮成形し、加熱、焼結して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物を形成することによりシート状またはバルク状の高周波磁性材料を製造する。ここで、バルク状とは例えばペレット状、リング状、矩形状が挙げられる。
【００４２】
前記成型、加熱は、例えば金型成型等により成型体を形成した後、例えば１００℃〜８００℃の温度で加熱する方法を採用できる。特に、前記成型、加熱はホットプレス（一軸加圧法）やＨＩＰ（熱間等方圧加圧法）、ＳＰＳ（放電プラズマ焼結法）等を用いて行うことが好ましい。
【００４３】
（２）磁性金属粒子が析出された粒状の絶縁性酸化物を含むスラリーを調製する。つづいて、このスラリーをシート成型してシート状成型体を形成する。その後、前記成型体を加熱、焼結することによりシート状の高周波磁性材料を製造する。
【００４４】
前記加熱は、例えば１００〜８００℃の温度で行うことが好ましい。
【００４５】
（第２実施形態）
ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ〜１μｍの前駆体粒子を調製する。つづいて、複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、還元雰囲気中で加熱して前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物体を生成すると共に、この絶縁性酸化物体に前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１〜１００ｎｍの粒径で析出させることによりバルク状の高周波磁性材料を製造する。
【００４６】
すなわち、前記前駆体粒子を圧縮成形し、還元雰囲気中で加熱することにより、前記前駆体粒子中のＦｅ、Ｃｏまたはそれらを基とする合金の少なくとも１つからなる磁性金属元素の塩のような第１化合物は還元されて磁性金属粒子を析出する。同時に、前記前駆体粒子中の絶縁性酸化物形成用金属元素からなる塩のような第２化合物は酸化物に分解すると共に、前駆体粒子相互間での酸化物の結合、成長を生じる。また、前記分解時に前記磁性金属粒子を取り囲むように分解を生じて緻密化される。つまり、析出磁性金属粒子と絶縁性酸化物との密着性が向上される。これによって、長時間の熱的磁気特性の優れたシート状またはバルク状の高周波磁性材料を得ることが可能になり、かつ緻密化により気孔のような不要な体積を減少させて小型化の高周波磁性材料を得ることが可能になる。また、磁気特性の損失に影響する不要な気孔のような空隙を減少させることにより磁気特性を向上させることが可能となる。
【００４７】
前記磁性金属元素、絶縁性酸化物形成用金属元素、前記第１、第２の化合物の組み合わせ、還元性雰囲気での加熱の条件等は、前記第１実施形態で説明したのと同様である。
【００４８】
前記成型、還元性雰囲気での加熱は、例えば金型成型等により成型体を形成した後、還元性雰囲気で例えば１００℃〜８００℃の温度で加熱する方法を採用できる。特に、前記成型、還元性雰囲気での加熱はホットプレス（一軸加圧法）やＨＩＰ（熱間等方圧加圧法）、ＳＰＳ（放電プラズマ焼結法）等を用いながら還元焼結を行うことが好ましい。
【００４９】
以上説明した第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造することができる。
【００５０】
また、得られた高周波磁性材料は、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有し、かつ強磁性共鳴周波数も数ＧＨｚに及ぶ。このため強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有するため、例えばインダクタンス素子のような高透磁率部品として利用できる。他方、得られた高周波磁性材料は強磁性共鳴周波数付近では低いμ′、高いμ”を有するため、電磁波吸収体として利用することができる。
【００５１】
（第３実施形態）
まず、ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ〜１μｍの前駆体粒子を調製する。つづいて、複数の前記前駆体粒子を含むスラリーを調製する。ひきつづき、前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する。その後、前記成型体を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解してシート状の前記金属元素の絶縁性酸化物を生成すると共に、この絶縁性酸化物に前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１〜１００ｎｍの粒径で析出させてシート状の高周波磁性材料を製造する。
【００５２】
すなわち、複数の前駆体粒子を含むスラリーをシート成型して得られたシート状成型体を還元雰囲気中で加熱することにより、前記前駆体粒子中のＦｅ、Ｃｏまたはそれらを基とする合金の少なくとも１つからなる磁性金属元素の塩のような第１化合物は還元されて磁性金属粒子を析出する。同時に、前記前駆体粒子中の絶縁性酸化物形成用金属元素からなる塩のような第２化合物は酸化物に分解すると共に、前駆体粒子相互間での酸化物の結合、成長を生じる。また、前記分解時に前記磁性金属粒子を取り囲むように分解を生じて緻密化される。つまり、析出磁性金属粒子と絶縁性酸化物との密着性が向上される。これによって、長時間の熱的磁気特性の優れたシート状の高周波磁性材料を得ることが可能になり、かつ緻密化により気孔のような不要な体積を減少させて小型化の高周波磁性材料を得ることが可能になる。また、磁気特性の損失に影響する不要な気孔のような空隙を減少させることにより磁気特性を向上させることが可能となる。
【００５３】
前記磁性金属元素、絶縁性酸化物形成用金属元素、前記第１、第２の化合物の組み合わせ、還元性雰囲気での加熱の条件等は、前記第１実施形態で説明したのと同様である。
【００５４】
第３実施形態において、磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物をシート状に形成し、このシート状絶縁性酸化物を非磁性絶縁性酸化物層と交互に積層した後、加熱、還元焼結して厚さ１μｍ以下の磁性層と厚さ１μｍ以下の非磁性絶縁性酸化物層が交互に積層した構造を有する高周波磁性材料を製造することを許容する。
【００５５】
すなわち、磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物の層（磁性材料層）の厚さを１μｍ以下にすることによって、面内方向に高周波磁場を印加した時に、反磁界の影響を小さくすることができ、透磁率を大きくすることが可能になる。一方、前記磁性材料層を単純に積層せずに、前記非磁性絶縁性酸化物層を挟んで積層させることによって、磁性材料層同士の磁気的なカップリングを切り、磁極の大きさを小さくし反磁界の影響による実効透磁率の低下を抑制すること、が可能になる。
【００５６】
以上説明した第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造することができる。
【００５７】
また、得られた高周波磁性材料は、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有し、かつ強磁性共鳴周波数も数ＧＨｚに及ぶ。このため強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有するため、例えばインダクタンス素子のような高透磁率部品として利用できる。他方、得られた高周波磁性材料は強磁性共鳴周波数付近では低いμ′、高いμ”を有するため、電磁波吸収体として利用することができる。
【００５８】
（第４実施形態）
まず、ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む電解磁性金属粉末を不活性ガス中または真空中で溶解する。つづいて、この溶融金属を不活性ガス中で水アトマイズまたはガスアトマイズすることにより不純物濃度を低減した短軸長さが１〜１００ｎｍの磁性金属粒子を製造する。このアトマイズ工程後に水素中での還元処理を行って、溶解金属中に添加するカーボン量を除去したり、得られたアトマイズ粉末中の不純物濃度を低減したりして高純度の磁性金属粒子を得ることを許容する。得られた球状磁性金属粒子は、そのまま用いてもよいし、アスペクト比の大きい扁平粒子にするためにボールミル、アトライターなどで粉砕・扁平化してもよい。
【００５９】
次いで、磁性金属粒子を絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩の水溶液に分散し、磁性金属粒子表面に厚さ０．１ｎｍ〜１００ｎｍの薄膜を形成して前駆体粒子を調製する。このような絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドには、磁性金属元素を含むことによって、焼結後に磁性金属粒子同士の磁気的カップリングが取れ易くなり、高い透磁率を実現し易くなる。薄膜の形成手段としては、例えばメッキ法またはゾルゲル等を用いることができる。薄膜の厚さが１００ｎｍを超えると、電気的な絶縁性は高くなるが一方で磁気的なカップリングが取り難くなる虞がある。より好ましい薄膜の厚さは、１〜１０ｎｍである。
【００６０】
次いで、複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気のような不活性雰囲気下で加熱して前記薄膜を分解して前記磁性金属粒子表面に絶縁性酸化物を生成することにより粒状の高周波磁性材料を製造する。
【００６１】
すなわち、前記前駆体粒子を加熱することにより、前記前駆体粒子の絶縁性酸化物形成用金属元素の例えば塩からなる薄膜は酸化物に分解すると共に、その分解時に磁性金属粒子を取り囲むように分解を生じて緻密化が進行する。つまり、磁性金属粒子と絶縁性酸化物との密着性が向上される。これによって、長時間の熱的磁気特性の優れた粒状の高周波磁性材料を得ることが可能になり、かつ緻密化により気孔のような不要な体積を減少させて小型化の高周波磁性材料を得ることが可能になる。また、磁気特性の損失に影響する不要な気孔のような空隙を減少させることにより磁気特性を向上させることが可能となる。さらに、前駆体粒子の場合、反応時間を短縮できるため、微細な磁性金属粒子が均一に分散させた粒状の高周波磁性材料を得ることが可能になる。
【００６２】
前記ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属としては、前記第１実施形態で説明したのと同様なものを用いることができる。
【００６３】
前記磁性金属粒子の短軸とは、粒子が球体の場合には直径を意味し、粒子が楕円のような扁平の場合には短い径を意味する。特に、磁性金属粒子は扁平（例えば長軸／短軸のアスペクト比が１０以上）であることが好ましい。アスペクト比が大きい磁性粒子は、形状異方性による反磁界の影響を小さくすることができ、透磁率を大きくすることが可能となる。また磁性金属粒子の形状を扁平にすることによって磁性金属粒子の充填率を大きくすることができるため、体積当たりおよび、重量当たりの飽和磁化を大きくすることができ、それによって透磁率も大きくすることが可能となる。
【００６４】
前記絶縁性酸化物形成用金属元素としては、例えばＭｇ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、希土類元素、ＢａおよびＳｒの群から選ばれる少なくとも一つの金属を挙げることができる。これらの金属元素の中で、特にＭｇ、Ｍｎが好ましい。
【００６５】
前記磁性金属粒子は、それが分散、接触する絶縁性酸化物の結晶方位に対して少なくとも２軸以上で揃っていることが好ましい。このような形態にすることによって、磁性金属粒子と絶縁性酸化物とのマッチングが非常に良好になり、熱的にも非常に安定な高周波磁性材料を得ることが可能になる。結晶方位が２軸以上で揃う磁性金属粒子と絶縁性酸化物の組み合わせとしては、例えばＣｏ／ＭｇＯ、Ｆｅ−Ｎｉ／ＭｇＯ、Ｃｏ−Ｆｅ／ＭｇＯ、Ｃｏ−Ｎｉ／ＭｇＯ、Ｃｏ／ＭｎＯ、Ｆｅ−Ｎｉ／ＭｎＯ、Ｃｏ−Ｆｅ／ＭｎＯ、Ｃｏ−Ｎｉ／ＭｎＯ等が挙げられる。
【００６６】
また、高周波磁性材料は、前記前駆体粒子に磁場を印加しながら還元性雰囲気で加熱することによって、析出した磁性金属粒子の結晶軸を揃えることが可能となる。磁性金属粒子の結晶軸を配向させることによって、結晶磁気異方性を制御でき、高周波磁気特性が向上することが可能になる。
【００６７】
前記成型体の加熱温度は、１００℃〜８００℃の範囲にすることが好ましい。加熱温度が８００℃を超えると、磁性金属粒子の凝集・粒成長が進んで抵抗率が下がって高周波磁気特性を低下させる虞がある。
【００６８】
第４実施形態で得られた粒状の高周波磁性材料をインダクタンス素子または電磁波吸収体のような磁性部品に適用する場合、前記磁性材料をエポキシ樹脂のような合成樹脂に分散させてシート状またはバルク状にする。
【００６９】
以上説明した第４実施形態によれば、高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造することができる。
【００７０】
また、得られた高周波磁性材料は、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有し、かつ強磁性共鳴周波数も数ＧＨｚに及ぶ。このため強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有するため、例えばインダクタンス素子のような高透磁率部品として利用できる。他方、得られた高周波磁性材料は強磁性共鳴周波数付近では低いμ′、高いμ”を有するため、電磁波吸収体として利用することができる。
【００７１】
すなわち、１つの高周波磁性材料でも周波数帯域を選ぶことによって、インダクタンス素子のような高透磁率部品としても、電磁波吸収体としても使用することができる極めて高い汎用性を有する。
【００７２】
第４実施形態により得られた磁性金属粒子を絶縁性酸化物で被覆した粒状磁性材料を原料として、以下に示す方法によりシート状またはバルク状の高周波磁性材料を製造することができる。
【００７３】
（１）粒状磁性材料を複数圧縮成形し、加熱、焼結して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物を形成することによりシート状またはバルク状の高周波磁性材料を製造する。
【００７４】
前記成型、加熱は、例えば金型成型等により成型体を形成した後、例えば１００〜８００℃の温度で加熱する方法を採用できる。特に、前記成型、加熱はホットプレス（一軸加圧法）やＨＩＰ（熱間等方圧加圧法）、ＳＰＳ（放電プラズマ焼結法）等を用いて行うことが好ましい。
【００７５】
（２）粒状磁性材料を含むスラリーを調製する。つづいて、このスラリーをシート成型してシート状成型体を形成する。その後、前記成型体を加熱、焼結することによりシート状の高周波磁性材料を製造する。
【００７６】
前記加熱は、例えば１００〜８００℃の温度で行うことが好ましい。
【００７７】
（第５実施形態）
第４実施形態と同様な方法で作製した磁性金属粒子を絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩の水溶液に分散し、磁性金属粒子表面に厚さ０．１ｎｍ〜１００ｎｍの薄膜を形成して前駆体粒子を調製する。つづいて、複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気のような不活性雰囲気下で加熱して前記薄膜を分解して前記磁性金属粒子表面に絶縁性酸化物を生成すると共に、この絶縁性酸化物を相互に結合してシート状またはバルク状の高周波磁性材料を製造する。
【００７８】
すなわち、前記成型体を加熱することにより、前記前駆体粒子の絶縁性酸化物形成用金属元素の例えば塩からなる薄膜は酸化物に分解すると共に、その分解時に磁性金属粒子を取り囲むようにかつ相互に結合するように分解を生じて緻密化が進行する。つまり、磁性金属粒子と絶縁性酸化物との密着性が向上される。これによって、長時間の熱的磁気特性の優れたシート状またはバルク状の高周波磁性材料を得ることが可能になり、かつ緻密化により気孔のような不要な体積を減少させて小型化の高周波磁性材料を得ることが可能になる。また、磁気特性の損失に影響する不要な気孔のような空隙を減少させることにより磁気特性を向上させることが可能となる。さらに、前駆体粒子の場合、反応時間を短縮できるため、磁性金属粒子が均一に分散させたシート状またはバルク状の高周波磁性材料を得ることが可能になる。
【００７９】
前記磁性金属粒子、絶縁性酸化物形成用金属元素等は、前記第４実施形態で説明したのと同様である。
【００８０】
前記成型、加熱は、例えば金型成型等により成型体を形成した後、１００〜８００℃の温度で加熱する方法を採用できる。特に、前記成型、加熱はホットプレス（一軸加圧法）やＨＩＰ（熱間等方圧加圧法）、ＳＰＳ（放電プラズマ焼結法）等を用いながら還元焼結を行うことが好ましい。
【００８１】
第５実施形態において、磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物を厚さ１μｍ以下のシート状に形成し、このシート状絶縁性酸化物を厚さ１μｍ以下の非磁性絶縁性酸化物層と交互に積層した後、加熱、焼結して積層構造をなす高周波磁性材料を製造することを許容する。
【００８２】
すなわち、前記第２実施形態で説明したように磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物の層（磁性材料層）の厚さを１μｍ以下にすることによって、面内方向に高周波磁場を印加した時に、反磁界の影響を小さくすることができ、実効的な透磁率を大きくすることが可能になる。一方、前記磁性材料層を単純に積層せずに、前記非磁性絶縁性酸化物層を挟んで積層させることによって、磁性材料層同士の磁気的なカップリングを切り、磁極の大きさを小さくし反磁界の影響を低減することが可能になる。
【００８３】
以上説明した第５実施形態によれば、第４実施形態と同様に高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造することができる。
【００８４】
また、得られた高周波磁性材料は、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有し、かつ強磁性共鳴周波数も数ＧＨｚに及ぶ。このため強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有するため、例えばインダクタンス素子のような高透磁率部品として利用できる。他方、得られた高周波磁性材料は強磁性共鳴周波数付近では低いμ′、高いμ”を有するため、電磁波吸収体として利用することができる。
【００８５】
（第６実施形態）
第４実施形態と同様な方法で作製した磁性金属粒子を絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩の水溶液に分散し、磁性金属粒子表面に厚さ０．１ｎｍ〜１００ｎｍの薄膜を形成して前駆体粒子を調製する。つづいて、複数の前記前駆体粒子を含むスラリーを調製する。ひきつづき、前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する。その後、前記成型体を加熱し、前記前駆体粒子の薄膜を分解、結合して磁性金属粒子が分散されたシート状の高周波磁性材料を製造する。
【００８６】
すなわち、前記シート状成型体を加熱することにより、その中の前駆体粒子の絶縁性酸化物形成用金属元素の例えば塩からなる薄膜は酸化物に分解すると共に、その分解時に磁性金属粒子を取り囲むようにかつ相互に結合するように分解を生じて緻密化が進行する。つまり、磁性金属粒子と絶縁性酸化物との密着性が向上される。これによって、長時間の熱的磁気特性の優れたシート状の高周波磁性材料を得ることが可能になり、かつ緻密化により気孔のような不要な体積を減少させて小型化の高周波磁性材料を得ることが可能になる。また、磁気特性の損失に影響する不要な気孔のような空隙を減少させることにより磁気特性を向上させることが可能となる。さらに、前駆体粒子の場合、反応時間を短縮できるため、磁性金属粒子が均一に分散させたシート状の高周波磁性材料を得ることが可能になる。
【００８７】
前記磁性金属粒子、絶縁性酸化物形成用金属元素等は、前記第４実施形態で説明したのと同様である。
【００８８】
第６実施形態において、磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物をシート状に形成し、このシート状絶縁性酸化物を非磁性絶縁性酸化物層と交互に積層した後、加熱、還元焼結して厚さ１μｍ以下の磁性層と厚さ１μｍ以下の非磁性絶縁性酸化物層が交互に積層した構造を有することを許容する。
【００８９】
すなわち、前記第２実施形態で説明したように磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物の層（磁性材料層）の厚さを１μｍ以下にすることによって、面内方向に高周波磁場を印加した時に、反磁界の影響を小さくすることができ、実効的な透磁率を大きくすることが可能になる。一方、前記磁性材料層を単純に積層せずに、前記非磁性絶縁性酸化物層を挟んで積層させることによって、磁性材料層同士の磁気的なカップリングを切り、磁極の大きさを小さくし反磁界の影響を低減すること、が可能になる。
【００９０】
以上説明した第６実施形態によれば、第４実施形態と同様に高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造することができる。
【００９１】
また、得られた高周波磁性材料は、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有し、かつ強磁性共鳴周波数も数ＧＨｚに及ぶ。このため強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有するため、例えばインダクタンス素子のような高透磁率部品として利用できる。他方、得られた高周波磁性材料は強磁性共鳴周波数付近では低いμ′、高いμ”を有するため、電磁波吸収体として利用することができる。
【００９２】
なお、第１実施形態〜第６実施形態に係る高周波磁性材料において、材料組織や回折パターンはＳＥＭ（Scanning Electron Microscopy）、ＴＥＭ（Transmission Electron Microscopy）で、微量元素の同定はＩＣＰ（Inductively coupled plasma）発光分析、蛍光Ｘ線分析、ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro-Analysis）、ＥＤＸ（Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer）等で、置換基の同定にはＩＲ（Infrared）吸収分析等により判別（分析）可能である。
【００９３】
以下に、本発明の具体例である実施例を比較例と対比しながらより詳細に説明する。なお、以下の実施例１〜６での析出磁性金属粒子の平均結晶粒径の測定方法は、ＴＥＭ観察に基づいて行った。具体的には観察（写真）で示された個々の粒子の最も長い対角線と最も短い対角線を平均したものをその粒子径とし、その平均から求めた。写真は、単位面積１０μｍ×１０μｍを３ヶ所以上とり平均値を求めた。
【００９４】
（実施例１〜６）
Ｆｅ［磁性金属（Ａ）］の水酸化物（Ｆｅ（ＯＨ）2）とＭｇ［絶縁性酸化物形成用金属（Ｂ）］の水酸化物（Ｍｇ（ＯＨ）2）をＦｅ：Ｍｇのモル比が２：１になるように混合した後、１１０℃で５時間仮焼して水和物を蒸発させ、粒径１００ｎｍ程度の前駆体粒子を調製した。つづいて、この前駆体粒子を水素炉内に入れ、純度９９．９％の水素ガスを２００ｍＬ／分の流量で流しながら、６００℃の温度まで昇温しこの温度で３０分間保持して還元を行った後、炉冷して、粒径１μｍ程度の粒状高周波磁性材料を製造した。得られた粒状高周波磁性材料は、ＭｇＯに平均粒径５３ｎｍのＦｅ粒子が体積率で５２％の析出した形態を有するものであった。
【００９５】
次いで、得られた複数の粒状高周波磁性材料をエポキシ樹脂に２重量％と混合し、幅４ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ１ｍｍのシートに成形し、１５０℃でキュアして、評価用試料に供した。
【００９６】
（実施例２）
Ｃｏ［磁性金属（Ａ）］の炭酸塩（ＣｏＣＯ3）とＭｇ［絶縁性酸化物形成用金属（Ｂ）］の炭酸塩（ＭｇＣＯ3）をＣｏ：Ｍｇのモル比が２：１になるように混合した後、１１０℃で５時間仮焼して水和物を蒸発させ、粒径１００ｎｍ程度の前駆体粒子を調製した。つづいて、この前駆体粒子を水素炉内に入れ、純度９９．９％の水素ガスを２００ｍＬ／分の流量で流しながら、６００℃の温度まで昇温しこの温度３０分間保持して還元を行った後、炉冷して、粒径１μｍの粒状高周波磁性材料を製造した。得られた粒状高周波磁性材料は、ＭｇＯに平均粒径４０ｎｍのＣｏ粒子が体積率で５１％の析出した形態を有するものであった。この後、この粒状高周波磁性材料を用いて実施例１と同様な方法でシート状の評価用試料を作製した。
【００９７】
（実施例３）
Ｆｅ［磁性金属（Ａ）］の水酸化物（Ｆｅ（ＯＨ）2）とＳｉ［絶縁性酸化物形成用金属（Ｂ）］の水酸化物（Ｓｉ（ＯＨ）4）をＦｅ：Ｓｉのモル比が４：１になるように混合した後、１１０℃で５時間仮焼して水和物を蒸発させ、粒径１００ｎｍ程度の前駆体粒子を調製した。つづいて、この前駆体粒子を水素炉内に入れ、純度９９．９％の水素ガスを２００ｍＬ／分の流量で流しながら、６００℃の温度まで昇温しこの温度３０分間保持して還元を行った後、炉冷して、粒径１μｍの粒状高周波磁性材料を製造した。得られた粒状高周波磁性材料は、ＳｉＯ2に平均粒径５５ｎｍのＦｅ粒子が体積率で５２％の析出した形態を有するものであった。この後、この粒状高周波磁性材料を用いて実施例１と同様な方法でシート状の評価用試料を作製した。
【００９８】
（実施例４）
アトマイズ法によって合成した粒径1μｍのＣｏ球状粒子をボールミルによって扁平化して短軸方向の長さ４９ｎｍのＣｏ粒子［磁性金属粒子］を合成した。つづいて、複数のＣｏ粒子を硝酸マグネシウム水溶液が収容された容器内に入れ、この水溶液を撹拌しながらアンモニウム水溶液を滴下することによりＣｏ粒子の表面に水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2）薄膜を被覆した後、１１０℃で５時間仮焼して水和物を蒸発させ前駆体粒子を調製した。ひきつづき、この前駆体粒子を水素炉内に入れ、純度９９．９％の水素ガスを２００ｍＬ／分の流量で流しながら、１０℃／分の速度で６００℃の温度まで昇温しこの温度で３０分間保持して還元を行った後、炉冷して粒状高周波磁性材料を製造した。得られた粒状高周波磁性材料は、ＭｇＯに短軸方向の長さ４９ｎｍの扁平Ｃｏ粒子が体積率で５１％存在した形態を有するものであった。この後、この粒状高周波磁性材料を用いて実施例１と同様な方法でシート状の評価用試料を作製した。
【００９９】
（実施例５）
Ｃｏ［磁性金属（Ａ）］の水酸化物（Ｃｏ（ＯＨ）2）とＭｇ［絶縁性酸化物形成用金属（Ｂ）］の水酸化物（Ｍｇ（ＯＨ）2）をＣｏ：Ｍｇのモル比が２：１になるように秤量して混合した後、１１０℃で５時間仮焼して水和物を蒸発させ、粒径１００ｎｍ程度の前駆体粒子を調製した。つづいて、この前駆体粒子を水に分散させてスラリーとし、これをシート成型した。このシートを１テスラの永久磁石からの磁場中で１１０℃にて５時間仮焼した後、水素炉内に入れ、純度９９．９％の水素ガスを２００ｍＬ／分の流量で流しながら、且つ１テスラの磁場を印加しながら１０℃／分の速度で６００℃の温度まで昇温し、この温度で３０分間保持して還元し、炉冷して厚さ１ｍｍの高周波磁性材料を製造し、評価用試料に供した。得られた高周波磁性材料は、ＭｇＯに平均粒径５１ｎｍのＣｏ粒子が体積率で５１％の析出した形態を有するものであった。
【０１００】
（実施例６）
Ｃｏ［磁性金属（Ａ）］の水酸化物（Ｃｏ（ＯＨ）2）とＭｇ［絶縁性酸化物形成用金属（Ｂ）］の水酸化物（Ｍｇ（ＯＨ）2）をＣｏ：Ｍｇのモル比が２：１になるように秤量して混合した後、１１０℃で５時間仮焼して水和物を蒸発させ、粒径１００ｎｍ程度の前駆体粒子を調製した。つづいて、この前駆体粒子を水に分散させてスラリーとし、これをシート成型した。次いでこのシートの上にＭｇＯからなる非磁性絶縁性酸化物層を成型して１１０℃にて５時間仮焼した。この工程を5回繰り返す事によって磁性層と絶縁相が５層ずつ積層したシートが出来る。その後、積層シートを水素炉内に入れ、純度９９．９％の水素ガスを２００ｍＬ／分の流量で流しながら、６００℃の温度まで昇温し、この温度３０分間保持して還元し、炉冷して積層型磁性材料を作製した。得られた積層型磁性材料の中で磁性材料層は厚さ１μｍであり、ＭｇＯに平均粒径５２ｎｍのＣｏ粒子が体積率で５１％の析出した形態を有するものであった。また非磁性絶縁性酸化物層は厚さ１μｍであった。
【０１０１】
なお、実施例１〜６において析出磁性金属粒子の標準生成ギブスエネルギーと絶縁性酸化物の標準生成ギブスエネルギーの差はいずれも１００ｋＪ／ｍｏｌである。
【０１０２】
（比較例１）
ＦｅＡｌＳｉ粒子をエポキシ樹脂に２重量％と混合し、幅４ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ１ｍｍのシートに成形し、１５０℃でキュアして、評価用試料に供した。
【０１０３】
（比較例２）
カルボニル鉄粒子をエポキシ樹脂に２重量％と混合し、幅４ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ１ｍｍのシートに成形し、１５０℃でキュアして、評価用試料に供した。
【０１０４】
（比較例３）
ＮｉＺｎフェライト焼結体から幅４ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ１ｍｍのシートを切り出し、これを評価用試料に供した。
【０１０５】
（比較例４）
平均粒径１μｍのＦｅ粉末と、平均粒径１μｍのＭｇＯ粉末をモル比で６：４になるように秤量し、１時間かけて混合して混合粉末を調製した。この混合粉末をステンレス製のボールと共にステンレス製の容器に入れ、容器内をアルゴンガスで置換し、封入した後、３００ｒｐｍで１００時間混合するメカニカルアロイ処理を行ってＦｅ粉末を１００ｎｍまで微粉化した。処理後は、この混合粉末を真空炉中に導入して、５００℃まで１時間かけて昇温して、１時間還元処理を行った後、実施例１と同様な方法でシート状の評価用試料を作製した。
【０１０６】
得られた実施例１〜６および比較例１〜４で用いた前駆体粒子の組成等を下記表１に示す。
【０１０７】
また、実施例１〜６および比較例１〜４の評価用試料について、以下の方法で透磁率実部μ′、１００時間後の透磁率実部μ′の経時変化および電磁波吸収特性を調べた。その結果を下記表２に示す。
【０１０８】
１）透磁率実部μ′
前記評価用試料を１ＧＨｚ下で透磁率実部μ′の測定を行った。
【０１０９】
２）１００時間後の透磁率実部μ′の経時変化
前記評価用試料を温度６０℃、湿度９０％の高温恒湿槽内に１０００時間放置した後、再度、透磁率実部μ′を測定し、経時変化（１０００Ｈ放置後の透磁率実部μ′／放置前の透磁率実部μ′）を求めた。
【０１１０】
３）電磁波吸収特性
前記評価用試料の電磁波照射面とその反対の面に厚さ１ｍｍで同面積の金属薄板を接着し、２ＧＨｚの電磁波下にて試料ネットワークアナライザーのＳ１１モードを用いて、自由空間において反射電力法で測定した。反射電力法は、試料を接着していない金属薄板（完全反射体）の反射レベルと比較して試料からの反射レベルが何ｄＢ減少したかを測定する方法である。この測定に基づいて電磁波の吸収量を反射減衰量で定義し、比較例１の吸収量を１とした時の相対値で求めた。ただし、実施例６の値は厚さで規格化して単位厚さあたりの吸収量として比較した。
【０１１１】
一般に、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有している高周波磁性材料は、強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有しており、インダクタンス素子等の高透磁率部品として利用できる。また、強磁性共鳴周波数付近では低い透磁率実部（μ′）、高い透磁率虚部（μ”）を有しており、電磁波吸収体として利用することができる。すなわち、１つの材料でも、周波数帯域を選ぶことによって、高透磁率部品としても電磁波吸収体としても使用することができる。磁気特性評価は、１ＧＨｚで透磁率実部（μ′）の評価を行い、高透磁率部品としての可能性を探り、２ＧＨｚで電磁波の吸収量を測定し電磁波吸収体としての可能性を探った。
【表１】
【０１１２】
【表２】
【０１１３】
前記表１および表２から明らかなように、析出磁性金属粒子の平均粒径が１〜１００ｎｍの実施例１〜６に係る高周波磁性材料は、比較例１〜４に比べて優れた磁気特性を有することがわかる。なお、透磁率実部（μ′）は１ＧＨｚのみであるが、平坦な周波数特性を示しており、１００ＭＨｚでもほぼ同じ値となっている。
【０１１４】
また、磁性金属粒子と絶縁性酸化物との結晶軸マッチングが取れている実施例２、４、５、６に係る高周波磁性材料は、特に１０００時間後の透磁率実部の経時変化が少なく、極めて高い熱的安定性を有していることがわかる。
【０１１５】
さらに、析出磁性金属粒子を配向させた実施例５に係る高周波磁性材料は透磁率の値が若干上がることがわかる。
【０１１６】
さらに、厚さ１μｍの磁性材料層と厚さ１μｍの絶縁性酸化物層を交互にそれぞれ５層積層した実施例６に係る高周波磁性材料は、反磁界の影響を低減し、より一層優れた透磁率と電磁波吸収特性を実現できることがわかる。
【０１１７】
以上、実施例１〜６では、１ＧＨｚでの透磁率実部（μ′）が高く熱的安定性にも優れており、１ＧＨｚ帯域で高透磁率部品として利用できる可能性を有し、また２ＧＨｚでの電磁波吸収特性も優れているため、２ＧＨｚ帯域で電磁波吸収体としても利用できる可能性を有する。すなわち、１つの材料でも使用周波数帯域を変えることによって、高透磁率部品としても、電磁波吸収体としても使用することができ、幅広い汎用性を示すことが分かる。また、本実施例で製造工程に要する所要時間はメカニカロアロイング法（比較例４）と比較しても極めて短く、プロセスコストを大幅に低減することができ、製造の歩留まりの向上を図ることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波磁性材料の製造方法に関し、詳しくは１０ＭＨｚ以上、特に１００ＭＨｚ〜ＧＨｚの範囲までの高周波域で用いる磁性部品等に有用な高周波磁性材料の製造方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁性材料は電磁波吸収体、磁性インク、インダクタンス素子等に適用され、その重要さが年々増大している。これらは、透磁率実部（μ′）または透磁率虚部（μ”）が利用される。例えばインダクタンス素子は高いμ′と低いμ”を利用し、電磁波吸収体は高いμ”を利用する。そのため、実際に部品として使用する場合は、機器の利用周波数帯域に合わせてμ′およびμ”を制御しなければならない。近年では、機器の利用周波数帯域が高周波化しているため、高周波でμ′、μ”を制御できる材料の製造技術が強く求められている。
【０００３】
１ＭＨｚ以上の高周波域で使用するインダクタンス素子用磁性材料としては、主にフェライトやアモルファス合金が用いられている。これら磁性材料は、１ＭＨｚ〜１０ＭＨｚ域においては損失がなく（低いμ”）、高いμ′を有し、良好な磁気特性を示す。しかしながら、この磁性材料は１０ＭＨｚ以上のさらに高い周波域では透磁率実部μ′が低下し必ずしも満足いく特性が得られていない。
【０００４】
このようなことからスパッタ法、めっき法などの薄膜技術によるインダクタンス素子の開発も盛んに行われ、高周波域においても優れた特性を示すことが確認されている。しかしながら、スパッタ法などの薄膜技術には大型の設備が必要で、かつ膜厚等を精密に制御する必要から、コストや歩留りの点では必ずしも十分満足するものではない。また、薄膜技術によるインダクタンス素子は高温、高湿度における磁気特性の長時間の熱的安定性に欠ける問題があった。
【０００５】
一方、電磁波吸収体では高いμ”を利用して、電子機器の高周波化に伴い発生したノイズを吸収し、電子機器の誤動作等の不具合を低減させている。電子機器としては、ＩＣチップ等の半導体素子や各種通信機器などが挙げられる。このような電子機器は１ＭＨｚから数ＧＨｚ、さらには数１０ＧＨｚ以上の高周波域で使用されるものなど様々である。特に、近年は１ＧＨｚ以上の高周波域で使用される電子機器が増加する傾向にある。高周波域で使用される電子機器の電磁波吸収体は、従来、フェライト粒子、カルボニル鉄粒子、ＦｅＡｌＳｉフレーク、ＦｅＣｒＡｌフレークなどを樹脂と混合するバインダー成形法によってせいぞうされている。しかしながら、これらの材料は１ＧＨｚ以上の高周波域においてμ′、μ”が共に極端に低く、必ずしも満足行く特性は得られていない。
【０００６】
その他、メカニカルアロイング法等で合成される材料では、長時間の熱的安定性に欠け歩留まりが低い問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の方法で製造される高周波磁性材料は、磁気特性の長時間の熱的安定性に欠け、製造歩留まりが低い問題があった。また、製造コストが高価である問題もあった。
【０００８】
本発明は、高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造し得る方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１態様によると、ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下の前駆体粒子を調製する工程と、
前記前駆体粒子を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物粒子を生成すると共に、この絶縁性酸化物に前記第１化合物中の磁性金属の微粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させることにより複合磁性粒子を形成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の第２態様によると、ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下の前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、還元雰囲気中で加熱して前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物体を生成すると共に、この絶縁性酸化物体に前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させる工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１１】
本発明の第３態様によると、ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ〜１μｍの前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を含むスラリーを調製する工程と、
前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する工程と、
前記成型体を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物シートを生成すると共に、この絶縁性酸化物シートに前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させる工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１２】
本発明の第４態様によると、ＦｅおよびＣｏの少なくとも1つの金属を含む粒径の短軸方向の長さが１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の磁性金属粒子の表面に絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩からなる厚さ０．１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の薄膜を形成して前駆体粒子を調製する工程と、
前記前駆体粒子を加熱し、前記薄膜を分解して前記磁性金属粒子表面を覆う絶縁性酸化物を生成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１３】
本発明の第５態様によると、ＦｅおよびＣｏの少なくとも1つの金属を含む粒径の短軸方向の長さが１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の磁性金属粒子の表面に絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩からなる厚さ０．１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の薄膜を形成して前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、加熱して前記薄膜を分解して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物を生成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１４】
本発明の第６態様によると、ＦｅおよびＣｏの少なくとも1つの金属を含む短軸長さが１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の磁性金属粒子の表面に絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩からなる厚さ０．１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の薄膜を形成して前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を含むスラリーを調製する工程と、
前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する工程と、
前記成型体を加熱し、前記薄膜を分解して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物シートを生成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１５】
本発明の第７態様によると、前記方法で得られた磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物を複数圧縮成形し、加熱、焼結して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物を形成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【００１６】
本発明の第８態様によると、前記方法で得られる磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物を複数含むスラリーを調製する工程と、
前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する工程と、
前記成型体を加熱して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物シートを形成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れ、インダクタンス素子のような高透磁率部品または電磁波吸収体等に有用な高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造し得る方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る高周波磁性材料の製造方法を詳細に説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
まず、ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ〜１μｍの前駆体粒子を調製する。つづいて、前駆体粒子を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物粒子を生成すると共に、この絶縁性酸化物粒子に前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１〜１００ｎｍの粒径で析出させることにより粒状の高周波磁性材料を製造する。
【００２０】
すなわち、前記前駆体粒子を還元雰囲気中で加熱することにより、前記前駆体粒子中のＦｅ、Ｃｏまたはそれらを基とする合金の少なくとも１つからなる磁性金属元素の塩のような第１化合物が還元されて磁性金属粒子が析出する。同時に、前記前駆体粒子中の絶縁性酸化物形成用金属元素からなる塩のような第２化合物は酸化物に分解すると共に、その分解時に磁性金属粒子を取り囲むように分解を生じて緻密化が進行する。つまり、析出磁性金属粒子と絶縁性酸化物との密着性が向上される。これによって、長時間の熱的磁気特性の優れた粒状の高周波磁性材料を得ることが可能になり、かつ緻密化により気孔のような不要な体積を減少させて小型化の高周波磁性材料を得ることが可能になる。また、磁気特性の損失に影響する不要な気孔のような空隙を減少させることにより磁気特性を向上させることが可能となる。さらに、前駆体粒子の場合、反応性が非常に高く反応時間を短縮できるため、還元析出する磁性金属粒子の凝集や焼結を抑制でき、微細な磁性金属粒子が均一に分散させた粒状の高周波磁性材料を得ることが可能になる。
【００２１】
前記ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属としては、例えばＦｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ合金、ＦｅＣｏＮｉ合金、Ｆｅ基合金、Ｃｏ基合金等を挙げることができる。合金の場合は、ＦｅおよびＣｏの総量が合金中に５０原子％以上含むことが好ましい。中でも、ＣｏまたはＮｉを一部含むＦｅ基合金は還元性雰囲気での加熱において、耐酸化性の優れた磁性金属粒子を析出させる観点から好ましく、特に飽和磁化の観点からＦｅＣｏ基合金が好ましい。
【００２２】
前記Ｆｅ基合金またはＣｏ基合金は、第２成分としてＮｉ、Ｍｎ、Ｃｕ等を含有するＦｅＮｉ合金、ＦｅＭｎ合金、ＦｅＣｕ合金、ＣｏＮｉ合金、ＣｏＭｎ合金、ＣｏＣｕ合金、ＦｅＣｏ合金等を挙げることができる。これら磁性金属は高周波特性を向上させることが可能である。Ｆｅ基合金の中で、特にＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉは耐酸化性が向上されるために好ましく、さらにこれら合金中の一部が第３元素で置換することを許容する。
【００２３】
なお、前記Ｆｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ合金、ＦｅＣｏＮｉ合金、Ｆｅ基合金、Ｃｏ基合金において、非磁性金属元素を合金化することを許容する。この非磁性金属元素の量が多すぎると、得られた磁性材料の飽和磁化が下がり過ぎるため、非磁性金属元素は１０原子％以下の量にすることが好ましい。また、非磁性金属が組織中に単独で分散することを許容するものの、その量は磁性金属粒子に対して体積比で２０％以下にすることが好ましい。
【００２４】
前記磁性金属の第１化合物であるアルコキシドとしては、例えばメトキシド、エトキシド、ブトキシド、プロポキシド等が挙げられる。
【００２５】
前記絶縁性酸化物形成用金属元素としては、例えばＭｇ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、希土類元素、ＢａおよびＳｒの群から選ばれる少なくとも一つの金属を挙げることができる。これらの金属元素の中で、特にＭｇ、Ｍｎが好ましい。
【００２６】
磁性金属の水酸化物のような第１化合物と絶縁性酸化物形成用金属元素の水酸化物のような第２化合物との組み合わせにおいて、前記磁性金属粒子の標準生成ギブスエネルギーと絶縁性酸化物の標準生成エネルギーの差が１００〜８００℃の温度において１００ｋＪ／ｍｏｌ以下、特に５０ｋＪ／ｍｏｌ以下のものを選択することが好ましい。このような第１、第２の化合物の組み合わせとしては、例えばＦｅ（ＯＨ）2／Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｃｏ（ＯＨ）2／Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｆｅ（ＯＨ）2／Ｓｉ（ＯＨ）4、Ｃｏ（ＯＨ）2／Ｓｉ（ＯＨ）4、Ｆｅ（ＯＨ）2／ＭｇＣＯ3、Ｆｅ（ＯＨ）2／ＭｇＳＯ4等を挙げることができる。このように第１、第２の化合物を選択することによって、還元性雰囲気での加熱工程において、磁性金属元素からなる塩のような第１化合物が磁性金属粒子を析出する反応と絶縁性酸化物形成用金属元素からなる塩のような第２化合物が絶縁性酸化物になる反応とはエネルギー的に近い値となりほぼ同時に反応が進行する。その結果、磁性金属粒子が析出しながら、析出した磁性金属粒子を絶縁性酸化物が取り込みながら反応が進行するため、磁性金属粒子が絶縁性酸化物に分散して埋め込まれた緻密な高周波磁性材料を製造することが可能になる。
【００２７】
前記前駆体粒子は、例えば前記第１、第２の化合物の粉末を混合した後、１００〜２００℃で乾燥する（水和物の水を蒸発させる）方法により製造される。また、前記前駆体粒子は前記磁性金属粉末および絶縁性酸化物形成用金属元素粉末の混合粉末を目的の水溶液に溶解して結晶化させたものを１００℃〜２００℃で乾燥する方法により製造される。ここで、目的の水溶液としては例えば磁性金属および絶縁性酸化物形成用金属元素の硫酸塩を作る場合は硫酸水溶液が用いられ、磁性金属および絶縁性酸化物形成用金属元素の硝酸塩を作る場合は硝酸水溶液が用いられる。また、磁性金属および絶縁性酸化物形成用金属元素の水酸化物を作る場合は共沈法や逆共沈法（アンモニア等のアルカリ水溶液に硝酸塩等を滴下して沈殿させる方法）等で合成する。このように結晶化させて乾燥することにより、均一な前駆体粒子を得ることが可能になる。
【００２８】
前記前駆体粒子は、１０ｎｍ〜１μｍの粒径を有することによって、その後の熱処理工程（分解還元しながら焼結させる工程）において、前駆体の構成成分の拡散が容易に進行し、緻密な高周波磁性材料の製造が可能になる。
【００２９】
前記還元雰囲気としては、例えば水素もしくは一酸化炭素等の還元性気体を含む窒素またはアルゴンの雰囲気、或いは加熱対象物の周囲をカーボン材料で覆った状態での窒素またはアルゴンの雰囲気等を挙げることができる。また、還元性気体を含む窒素またはアルゴンの雰囲気は、気流により形成することが好ましく、その気流の流速は１０ｍＬ／分以上にすることが好ましい。
【００３０】
前記還元雰囲気中での加熱は、１００℃〜８００℃の温度で行うことが好ましい。前記加熱温度を１００℃未満にすると、還元反応の進行が遅くなる虞がある。一方、８００℃を超えると、析出した金属微粒子の凝集・粒成長が短時間で進行する虞がある。
【００３１】
前記還元温度と時間は、少なくとも磁性金属の硝酸塩のような第１化合物を還元しえる条件であれば、特に限定されるものではない。また、還元時間は還元温度との兼ね合いで決まり、例えば１０分間以上、１０時間以下の範囲とすることが好ましい。
【００３２】
前記還元性雰囲気での加熱により析出される磁性金属粒子は、１〜１００ｎｍの粒径を有することが好ましい。特に、磁性金属粒子は１０〜５０ｎｍであることが最も好ましい。磁性金属粒子の粒径を１０ｎｍ未満にすると、超常磁性が生じたりして磁束量が足りなくなる虞がある。一方、磁性金属粒子の粒径が５０ｎｍを超えると、高周波帯域で渦電流損が大きくなり、適用する高周波領域での磁気特性が低下する虞がある。その上、単磁区構造よりも多磁区構造をとった方がエネルギー的に安定となり易い形態になる。この時、多磁区構造の透磁率の高周波特性は、単磁区構造の透磁率の高周波特性よりも低下する。したがって、高周波用磁性部品に適用する場合は磁性金属粒子を単磁区粒子として存在させる方が好ましい。単磁区構造を保つ限界粒径は、５０ｎｍ程度以下である。以上の事を総合すると、磁性金属粒子の粒径は５０ｎｍ以下にすることがより好ましい。
【００３３】
前述した磁性金属粒子は、それが分散、接触する絶縁性酸化物の結晶方位に対して少なくとも２軸以上で揃っていることが好ましい。このような形態にすることによって、磁性金属粒子と絶縁性酸化物との格子マッチングが非常に良好になり、熱的にも非常に安定な高周波磁性材料を得ることが可能になる。結晶方位が２軸以上で揃う磁性金属粒子と絶縁性酸化物の組み合わせとしては、例えばＣｏ／ＭｇＯ、Ｆｅ−Ｎｉ／ＭｇＯ、Ｃｏ−Ｆｅ／ＭｇＯ、Ｃｏ−Ｎｉ／ＭｇＯ、Ｃｏ／ＭｎＯ、Ｆｅ−Ｎｉ／ＭｎＯ、Ｃｏ−Ｆｅ／ＭｎＯ、Ｃｏ−Ｎｉ／ＭｎＯ等が挙げられる。
【００３４】
また、高周波磁性材料は、前記前駆体粒子に磁場を印加しながら還元性雰囲気で加熱することによって、析出した磁性金属粒子の結晶軸を揃えることが可能となる。磁性金属粒子の結晶軸を配向させることによって、結晶磁気異方性を制御でき、高周波磁気特性が向上することが可能になる。
【００３５】
前記析出磁性金属粒子は、高周波磁性材料中に気孔のような空隙を除いた体積百分率（Ｖｆ）が５０％以上であることが望ましい。このような体積百分率を有する高周波磁性材料は、体積当たりまたは重量当たりの飽和磁化を増大でき、透磁率を向上することが可能になる。
【００３６】
第１実施形態で得られた粒状の高周波磁性材料をインダクタンス素子または電磁波吸収体のような磁性部品に適用する場合、前記磁性材料をエポキシ樹脂のような合成樹脂に分散させてシート状またはバルク状にする。
【００３７】
以上説明した第１実施形態によれば、高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造することができる。
【００３８】
また、得られた高周波磁性材料は、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有し、かつ強磁性共鳴周波数も数ＧＨｚに及ぶ。このため強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有するため、例えばインダクタンス素子のような高透磁率部品として利用できる。他方、得られた高周波磁性材料は強磁性共鳴周波数付近では低いμ′、高いμ”を有するため、電磁波吸収体として利用することができる。
【００３９】
すなわち、１つの高周波磁性材料でも周波数帯域を選ぶことによって、インダクタンス素子のような高透磁率部品としても、電磁波吸収体としても使用することができる極めて高い汎用性を有する。
【００４０】
第１実施形態により得られた磁性金属粒子が析出された粒状の絶縁性酸化物（磁性材料）を原料として、以下に示す方法によりシート状またはバルク状の高周波磁性材料を製造することができる。
【００４１】
（１）磁性金属粒子が析出された粒状の絶縁性酸化物を複数圧縮成形し、加熱、焼結して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物を形成することによりシート状またはバルク状の高周波磁性材料を製造する。ここで、バルク状とは例えばペレット状、リング状、矩形状が挙げられる。
【００４２】
前記成型、加熱は、例えば金型成型等により成型体を形成した後、例えば１００℃〜８００℃の温度で加熱する方法を採用できる。特に、前記成型、加熱はホットプレス（一軸加圧法）やＨＩＰ（熱間等方圧加圧法）、ＳＰＳ（放電プラズマ焼結法）等を用いて行うことが好ましい。
【００４３】
（２）磁性金属粒子が析出された粒状の絶縁性酸化物を含むスラリーを調製する。つづいて、このスラリーをシート成型してシート状成型体を形成する。その後、前記成型体を加熱、焼結することによりシート状の高周波磁性材料を製造する。
【００４４】
前記加熱は、例えば１００〜８００℃の温度で行うことが好ましい。
【００４５】
（第２実施形態）
ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ〜１μｍの前駆体粒子を調製する。つづいて、複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、還元雰囲気中で加熱して前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物体を生成すると共に、この絶縁性酸化物体に前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１〜１００ｎｍの粒径で析出させることによりバルク状の高周波磁性材料を製造する。
【００４６】
すなわち、前記前駆体粒子を圧縮成形し、還元雰囲気中で加熱することにより、前記前駆体粒子中のＦｅ、Ｃｏまたはそれらを基とする合金の少なくとも１つからなる磁性金属元素の塩のような第１化合物は還元されて磁性金属粒子を析出する。同時に、前記前駆体粒子中の絶縁性酸化物形成用金属元素からなる塩のような第２化合物は酸化物に分解すると共に、前駆体粒子相互間での酸化物の結合、成長を生じる。また、前記分解時に前記磁性金属粒子を取り囲むように分解を生じて緻密化される。つまり、析出磁性金属粒子と絶縁性酸化物との密着性が向上される。これによって、長時間の熱的磁気特性の優れたシート状またはバルク状の高周波磁性材料を得ることが可能になり、かつ緻密化により気孔のような不要な体積を減少させて小型化の高周波磁性材料を得ることが可能になる。また、磁気特性の損失に影響する不要な気孔のような空隙を減少させることにより磁気特性を向上させることが可能となる。
【００４７】
前記磁性金属元素、絶縁性酸化物形成用金属元素、前記第１、第２の化合物の組み合わせ、還元性雰囲気での加熱の条件等は、前記第１実施形態で説明したのと同様である。
【００４８】
前記成型、還元性雰囲気での加熱は、例えば金型成型等により成型体を形成した後、還元性雰囲気で例えば１００℃〜８００℃の温度で加熱する方法を採用できる。特に、前記成型、還元性雰囲気での加熱はホットプレス（一軸加圧法）やＨＩＰ（熱間等方圧加圧法）、ＳＰＳ（放電プラズマ焼結法）等を用いながら還元焼結を行うことが好ましい。
【００４９】
以上説明した第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造することができる。
【００５０】
また、得られた高周波磁性材料は、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有し、かつ強磁性共鳴周波数も数ＧＨｚに及ぶ。このため強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有するため、例えばインダクタンス素子のような高透磁率部品として利用できる。他方、得られた高周波磁性材料は強磁性共鳴周波数付近では低いμ′、高いμ”を有するため、電磁波吸収体として利用することができる。
【００５１】
（第３実施形態）
まず、ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ〜１μｍの前駆体粒子を調製する。つづいて、複数の前記前駆体粒子を含むスラリーを調製する。ひきつづき、前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する。その後、前記成型体を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解してシート状の前記金属元素の絶縁性酸化物を生成すると共に、この絶縁性酸化物に前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１〜１００ｎｍの粒径で析出させてシート状の高周波磁性材料を製造する。
【００５２】
すなわち、複数の前駆体粒子を含むスラリーをシート成型して得られたシート状成型体を還元雰囲気中で加熱することにより、前記前駆体粒子中のＦｅ、Ｃｏまたはそれらを基とする合金の少なくとも１つからなる磁性金属元素の塩のような第１化合物は還元されて磁性金属粒子を析出する。同時に、前記前駆体粒子中の絶縁性酸化物形成用金属元素からなる塩のような第２化合物は酸化物に分解すると共に、前駆体粒子相互間での酸化物の結合、成長を生じる。また、前記分解時に前記磁性金属粒子を取り囲むように分解を生じて緻密化される。つまり、析出磁性金属粒子と絶縁性酸化物との密着性が向上される。これによって、長時間の熱的磁気特性の優れたシート状の高周波磁性材料を得ることが可能になり、かつ緻密化により気孔のような不要な体積を減少させて小型化の高周波磁性材料を得ることが可能になる。また、磁気特性の損失に影響する不要な気孔のような空隙を減少させることにより磁気特性を向上させることが可能となる。
【００５３】
前記磁性金属元素、絶縁性酸化物形成用金属元素、前記第１、第２の化合物の組み合わせ、還元性雰囲気での加熱の条件等は、前記第１実施形態で説明したのと同様である。
【００５４】
第３実施形態において、磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物をシート状に形成し、このシート状絶縁性酸化物を非磁性絶縁性酸化物層と交互に積層した後、加熱、還元焼結して厚さ１μｍ以下の磁性層と厚さ１μｍ以下の非磁性絶縁性酸化物層が交互に積層した構造を有する高周波磁性材料を製造することを許容する。
【００５５】
すなわち、磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物の層（磁性材料層）の厚さを１μｍ以下にすることによって、面内方向に高周波磁場を印加した時に、反磁界の影響を小さくすることができ、透磁率を大きくすることが可能になる。一方、前記磁性材料層を単純に積層せずに、前記非磁性絶縁性酸化物層を挟んで積層させることによって、磁性材料層同士の磁気的なカップリングを切り、磁極の大きさを小さくし反磁界の影響による実効透磁率の低下を抑制すること、が可能になる。
【００５６】
以上説明した第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造することができる。
【００５７】
また、得られた高周波磁性材料は、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有し、かつ強磁性共鳴周波数も数ＧＨｚに及ぶ。このため強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有するため、例えばインダクタンス素子のような高透磁率部品として利用できる。他方、得られた高周波磁性材料は強磁性共鳴周波数付近では低いμ′、高いμ”を有するため、電磁波吸収体として利用することができる。
【００５８】
（第４実施形態）
まず、ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む電解磁性金属粉末を不活性ガス中または真空中で溶解する。つづいて、この溶融金属を不活性ガス中で水アトマイズまたはガスアトマイズすることにより不純物濃度を低減した短軸長さが１〜１００ｎｍの磁性金属粒子を製造する。このアトマイズ工程後に水素中での還元処理を行って、溶解金属中に添加するカーボン量を除去したり、得られたアトマイズ粉末中の不純物濃度を低減したりして高純度の磁性金属粒子を得ることを許容する。得られた球状磁性金属粒子は、そのまま用いてもよいし、アスペクト比の大きい扁平粒子にするためにボールミル、アトライターなどで粉砕・扁平化してもよい。
【００５９】
次いで、磁性金属粒子を絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩の水溶液に分散し、磁性金属粒子表面に厚さ０．１ｎｍ〜１００ｎｍの薄膜を形成して前駆体粒子を調製する。このような絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドには、磁性金属元素を含むことによって、焼結後に磁性金属粒子同士の磁気的カップリングが取れ易くなり、高い透磁率を実現し易くなる。薄膜の形成手段としては、例えばメッキ法またはゾルゲル等を用いることができる。薄膜の厚さが１００ｎｍを超えると、電気的な絶縁性は高くなるが一方で磁気的なカップリングが取り難くなる虞がある。より好ましい薄膜の厚さは、１〜１０ｎｍである。
【００６０】
次いで、複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気のような不活性雰囲気下で加熱して前記薄膜を分解して前記磁性金属粒子表面に絶縁性酸化物を生成することにより粒状の高周波磁性材料を製造する。
【００６１】
すなわち、前記前駆体粒子を加熱することにより、前記前駆体粒子の絶縁性酸化物形成用金属元素の例えば塩からなる薄膜は酸化物に分解すると共に、その分解時に磁性金属粒子を取り囲むように分解を生じて緻密化が進行する。つまり、磁性金属粒子と絶縁性酸化物との密着性が向上される。これによって、長時間の熱的磁気特性の優れた粒状の高周波磁性材料を得ることが可能になり、かつ緻密化により気孔のような不要な体積を減少させて小型化の高周波磁性材料を得ることが可能になる。また、磁気特性の損失に影響する不要な気孔のような空隙を減少させることにより磁気特性を向上させることが可能となる。さらに、前駆体粒子の場合、反応時間を短縮できるため、微細な磁性金属粒子が均一に分散させた粒状の高周波磁性材料を得ることが可能になる。
【００６２】
前記ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属としては、前記第１実施形態で説明したのと同様なものを用いることができる。
【００６３】
前記磁性金属粒子の短軸とは、粒子が球体の場合には直径を意味し、粒子が楕円のような扁平の場合には短い径を意味する。特に、磁性金属粒子は扁平（例えば長軸／短軸のアスペクト比が１０以上）であることが好ましい。アスペクト比が大きい磁性粒子は、形状異方性による反磁界の影響を小さくすることができ、透磁率を大きくすることが可能となる。また磁性金属粒子の形状を扁平にすることによって磁性金属粒子の充填率を大きくすることができるため、体積当たりおよび、重量当たりの飽和磁化を大きくすることができ、それによって透磁率も大きくすることが可能となる。
【００６４】
前記絶縁性酸化物形成用金属元素としては、例えばＭｇ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、希土類元素、ＢａおよびＳｒの群から選ばれる少なくとも一つの金属を挙げることができる。これらの金属元素の中で、特にＭｇ、Ｍｎが好ましい。
【００６５】
前記磁性金属粒子は、それが分散、接触する絶縁性酸化物の結晶方位に対して少なくとも２軸以上で揃っていることが好ましい。このような形態にすることによって、磁性金属粒子と絶縁性酸化物とのマッチングが非常に良好になり、熱的にも非常に安定な高周波磁性材料を得ることが可能になる。結晶方位が２軸以上で揃う磁性金属粒子と絶縁性酸化物の組み合わせとしては、例えばＣｏ／ＭｇＯ、Ｆｅ−Ｎｉ／ＭｇＯ、Ｃｏ−Ｆｅ／ＭｇＯ、Ｃｏ−Ｎｉ／ＭｇＯ、Ｃｏ／ＭｎＯ、Ｆｅ−Ｎｉ／ＭｎＯ、Ｃｏ−Ｆｅ／ＭｎＯ、Ｃｏ−Ｎｉ／ＭｎＯ等が挙げられる。
【００６６】
また、高周波磁性材料は、前記前駆体粒子に磁場を印加しながら還元性雰囲気で加熱することによって、析出した磁性金属粒子の結晶軸を揃えることが可能となる。磁性金属粒子の結晶軸を配向させることによって、結晶磁気異方性を制御でき、高周波磁気特性が向上することが可能になる。
【００６７】
前記成型体の加熱温度は、１００℃〜８００℃の範囲にすることが好ましい。加熱温度が８００℃を超えると、磁性金属粒子の凝集・粒成長が進んで抵抗率が下がって高周波磁気特性を低下させる虞がある。
【００６８】
第４実施形態で得られた粒状の高周波磁性材料をインダクタンス素子または電磁波吸収体のような磁性部品に適用する場合、前記磁性材料をエポキシ樹脂のような合成樹脂に分散させてシート状またはバルク状にする。
【００６９】
以上説明した第４実施形態によれば、高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造することができる。
【００７０】
また、得られた高周波磁性材料は、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有し、かつ強磁性共鳴周波数も数ＧＨｚに及ぶ。このため強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有するため、例えばインダクタンス素子のような高透磁率部品として利用できる。他方、得られた高周波磁性材料は強磁性共鳴周波数付近では低いμ′、高いμ”を有するため、電磁波吸収体として利用することができる。
【００７１】
すなわち、１つの高周波磁性材料でも周波数帯域を選ぶことによって、インダクタンス素子のような高透磁率部品としても、電磁波吸収体としても使用することができる極めて高い汎用性を有する。
【００７２】
第４実施形態により得られた磁性金属粒子を絶縁性酸化物で被覆した粒状磁性材料を原料として、以下に示す方法によりシート状またはバルク状の高周波磁性材料を製造することができる。
【００７３】
（１）粒状磁性材料を複数圧縮成形し、加熱、焼結して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物を形成することによりシート状またはバルク状の高周波磁性材料を製造する。
【００７４】
前記成型、加熱は、例えば金型成型等により成型体を形成した後、例えば１００〜８００℃の温度で加熱する方法を採用できる。特に、前記成型、加熱はホットプレス（一軸加圧法）やＨＩＰ（熱間等方圧加圧法）、ＳＰＳ（放電プラズマ焼結法）等を用いて行うことが好ましい。
【００７５】
（２）粒状磁性材料を含むスラリーを調製する。つづいて、このスラリーをシート成型してシート状成型体を形成する。その後、前記成型体を加熱、焼結することによりシート状の高周波磁性材料を製造する。
【００７６】
前記加熱は、例えば１００〜８００℃の温度で行うことが好ましい。
【００７７】
（第５実施形態）
第４実施形態と同様な方法で作製した磁性金属粒子を絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩の水溶液に分散し、磁性金属粒子表面に厚さ０．１ｎｍ〜１００ｎｍの薄膜を形成して前駆体粒子を調製する。つづいて、複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気のような不活性雰囲気下で加熱して前記薄膜を分解して前記磁性金属粒子表面に絶縁性酸化物を生成すると共に、この絶縁性酸化物を相互に結合してシート状またはバルク状の高周波磁性材料を製造する。
【００７８】
すなわち、前記成型体を加熱することにより、前記前駆体粒子の絶縁性酸化物形成用金属元素の例えば塩からなる薄膜は酸化物に分解すると共に、その分解時に磁性金属粒子を取り囲むようにかつ相互に結合するように分解を生じて緻密化が進行する。つまり、磁性金属粒子と絶縁性酸化物との密着性が向上される。これによって、長時間の熱的磁気特性の優れたシート状またはバルク状の高周波磁性材料を得ることが可能になり、かつ緻密化により気孔のような不要な体積を減少させて小型化の高周波磁性材料を得ることが可能になる。また、磁気特性の損失に影響する不要な気孔のような空隙を減少させることにより磁気特性を向上させることが可能となる。さらに、前駆体粒子の場合、反応時間を短縮できるため、磁性金属粒子が均一に分散させたシート状またはバルク状の高周波磁性材料を得ることが可能になる。
【００７９】
前記磁性金属粒子、絶縁性酸化物形成用金属元素等は、前記第４実施形態で説明したのと同様である。
【００８０】
前記成型、加熱は、例えば金型成型等により成型体を形成した後、１００〜８００℃の温度で加熱する方法を採用できる。特に、前記成型、加熱はホットプレス（一軸加圧法）やＨＩＰ（熱間等方圧加圧法）、ＳＰＳ（放電プラズマ焼結法）等を用いながら還元焼結を行うことが好ましい。
【００８１】
第５実施形態において、磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物を厚さ１μｍ以下のシート状に形成し、このシート状絶縁性酸化物を厚さ１μｍ以下の非磁性絶縁性酸化物層と交互に積層した後、加熱、焼結して積層構造をなす高周波磁性材料を製造することを許容する。
【００８２】
すなわち、前記第２実施形態で説明したように磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物の層（磁性材料層）の厚さを１μｍ以下にすることによって、面内方向に高周波磁場を印加した時に、反磁界の影響を小さくすることができ、実効的な透磁率を大きくすることが可能になる。一方、前記磁性材料層を単純に積層せずに、前記非磁性絶縁性酸化物層を挟んで積層させることによって、磁性材料層同士の磁気的なカップリングを切り、磁極の大きさを小さくし反磁界の影響を低減することが可能になる。
【００８３】
以上説明した第５実施形態によれば、第４実施形態と同様に高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造することができる。
【００８４】
また、得られた高周波磁性材料は、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有し、かつ強磁性共鳴周波数も数ＧＨｚに及ぶ。このため強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有するため、例えばインダクタンス素子のような高透磁率部品として利用できる。他方、得られた高周波磁性材料は強磁性共鳴周波数付近では低いμ′、高いμ”を有するため、電磁波吸収体として利用することができる。
【００８５】
（第６実施形態）
第４実施形態と同様な方法で作製した磁性金属粒子を絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩の水溶液に分散し、磁性金属粒子表面に厚さ０．１ｎｍ〜１００ｎｍの薄膜を形成して前駆体粒子を調製する。つづいて、複数の前記前駆体粒子を含むスラリーを調製する。ひきつづき、前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する。その後、前記成型体を加熱し、前記前駆体粒子の薄膜を分解、結合して磁性金属粒子が分散されたシート状の高周波磁性材料を製造する。
【００８６】
すなわち、前記シート状成型体を加熱することにより、その中の前駆体粒子の絶縁性酸化物形成用金属元素の例えば塩からなる薄膜は酸化物に分解すると共に、その分解時に磁性金属粒子を取り囲むようにかつ相互に結合するように分解を生じて緻密化が進行する。つまり、磁性金属粒子と絶縁性酸化物との密着性が向上される。これによって、長時間の熱的磁気特性の優れたシート状の高周波磁性材料を得ることが可能になり、かつ緻密化により気孔のような不要な体積を減少させて小型化の高周波磁性材料を得ることが可能になる。また、磁気特性の損失に影響する不要な気孔のような空隙を減少させることにより磁気特性を向上させることが可能となる。さらに、前駆体粒子の場合、反応時間を短縮できるため、磁性金属粒子が均一に分散させたシート状の高周波磁性材料を得ることが可能になる。
【００８７】
前記磁性金属粒子、絶縁性酸化物形成用金属元素等は、前記第４実施形態で説明したのと同様である。
【００８８】
第６実施形態において、磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物をシート状に形成し、このシート状絶縁性酸化物を非磁性絶縁性酸化物層と交互に積層した後、加熱、還元焼結して厚さ１μｍ以下の磁性層と厚さ１μｍ以下の非磁性絶縁性酸化物層が交互に積層した構造を有することを許容する。
【００８９】
すなわち、前記第２実施形態で説明したように磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物の層（磁性材料層）の厚さを１μｍ以下にすることによって、面内方向に高周波磁場を印加した時に、反磁界の影響を小さくすることができ、実効的な透磁率を大きくすることが可能になる。一方、前記磁性材料層を単純に積層せずに、前記非磁性絶縁性酸化物層を挟んで積層させることによって、磁性材料層同士の磁気的なカップリングを切り、磁極の大きさを小さくし反磁界の影響を低減すること、が可能になる。
【００９０】
以上説明した第６実施形態によれば、第４実施形態と同様に高周波域において優れた磁気特性を示し、かつ長時間の磁気特性の熱的安定性が優れた高周波磁性材料を安価かつ高歩留まりで製造することができる。
【００９１】
また、得られた高周波磁性材料は、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有し、かつ強磁性共鳴周波数も数ＧＨｚに及ぶ。このため強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有するため、例えばインダクタンス素子のような高透磁率部品として利用できる。他方、得られた高周波磁性材料は強磁性共鳴周波数付近では低いμ′、高いμ”を有するため、電磁波吸収体として利用することができる。
【００９２】
なお、第１実施形態〜第６実施形態に係る高周波磁性材料において、材料組織や回折パターンはＳＥＭ（Scanning Electron Microscopy）、ＴＥＭ（Transmission Electron Microscopy）で、微量元素の同定はＩＣＰ（Inductively coupled plasma）発光分析、蛍光Ｘ線分析、ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro-Analysis）、ＥＤＸ（Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer）等で、置換基の同定にはＩＲ（Infrared）吸収分析等により判別（分析）可能である。
【００９３】
以下に、本発明の具体例である実施例を比較例と対比しながらより詳細に説明する。なお、以下の実施例１〜６での析出磁性金属粒子の平均結晶粒径の測定方法は、ＴＥＭ観察に基づいて行った。具体的には観察（写真）で示された個々の粒子の最も長い対角線と最も短い対角線を平均したものをその粒子径とし、その平均から求めた。写真は、単位面積１０μｍ×１０μｍを３ヶ所以上とり平均値を求めた。
【００９４】
（実施例１〜６）
Ｆｅ［磁性金属（Ａ）］の水酸化物（Ｆｅ（ＯＨ）2）とＭｇ［絶縁性酸化物形成用金属（Ｂ）］の水酸化物（Ｍｇ（ＯＨ）2）をＦｅ：Ｍｇのモル比が２：１になるように混合した後、１１０℃で５時間仮焼して水和物を蒸発させ、粒径１００ｎｍ程度の前駆体粒子を調製した。つづいて、この前駆体粒子を水素炉内に入れ、純度９９．９％の水素ガスを２００ｍＬ／分の流量で流しながら、６００℃の温度まで昇温しこの温度で３０分間保持して還元を行った後、炉冷して、粒径１μｍ程度の粒状高周波磁性材料を製造した。得られた粒状高周波磁性材料は、ＭｇＯに平均粒径５３ｎｍのＦｅ粒子が体積率で５２％の析出した形態を有するものであった。
【００９５】
次いで、得られた複数の粒状高周波磁性材料をエポキシ樹脂に２重量％と混合し、幅４ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ１ｍｍのシートに成形し、１５０℃でキュアして、評価用試料に供した。
【００９６】
（実施例２）
Ｃｏ［磁性金属（Ａ）］の炭酸塩（ＣｏＣＯ3）とＭｇ［絶縁性酸化物形成用金属（Ｂ）］の炭酸塩（ＭｇＣＯ3）をＣｏ：Ｍｇのモル比が２：１になるように混合した後、１１０℃で５時間仮焼して水和物を蒸発させ、粒径１００ｎｍ程度の前駆体粒子を調製した。つづいて、この前駆体粒子を水素炉内に入れ、純度９９．９％の水素ガスを２００ｍＬ／分の流量で流しながら、６００℃の温度まで昇温しこの温度３０分間保持して還元を行った後、炉冷して、粒径１μｍの粒状高周波磁性材料を製造した。得られた粒状高周波磁性材料は、ＭｇＯに平均粒径４０ｎｍのＣｏ粒子が体積率で５１％の析出した形態を有するものであった。この後、この粒状高周波磁性材料を用いて実施例１と同様な方法でシート状の評価用試料を作製した。
【００９７】
（実施例３）
Ｆｅ［磁性金属（Ａ）］の水酸化物（Ｆｅ（ＯＨ）2）とＳｉ［絶縁性酸化物形成用金属（Ｂ）］の水酸化物（Ｓｉ（ＯＨ）4）をＦｅ：Ｓｉのモル比が４：１になるように混合した後、１１０℃で５時間仮焼して水和物を蒸発させ、粒径１００ｎｍ程度の前駆体粒子を調製した。つづいて、この前駆体粒子を水素炉内に入れ、純度９９．９％の水素ガスを２００ｍＬ／分の流量で流しながら、６００℃の温度まで昇温しこの温度３０分間保持して還元を行った後、炉冷して、粒径１μｍの粒状高周波磁性材料を製造した。得られた粒状高周波磁性材料は、ＳｉＯ2に平均粒径５５ｎｍのＦｅ粒子が体積率で５２％の析出した形態を有するものであった。この後、この粒状高周波磁性材料を用いて実施例１と同様な方法でシート状の評価用試料を作製した。
【００９８】
（実施例４）
アトマイズ法によって合成した粒径1μｍのＣｏ球状粒子をボールミルによって扁平化して短軸方向の長さ４９ｎｍのＣｏ粒子［磁性金属粒子］を合成した。つづいて、複数のＣｏ粒子を硝酸マグネシウム水溶液が収容された容器内に入れ、この水溶液を撹拌しながらアンモニウム水溶液を滴下することによりＣｏ粒子の表面に水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2）薄膜を被覆した後、１１０℃で５時間仮焼して水和物を蒸発させ前駆体粒子を調製した。ひきつづき、この前駆体粒子を水素炉内に入れ、純度９９．９％の水素ガスを２００ｍＬ／分の流量で流しながら、１０℃／分の速度で６００℃の温度まで昇温しこの温度で３０分間保持して還元を行った後、炉冷して粒状高周波磁性材料を製造した。得られた粒状高周波磁性材料は、ＭｇＯに短軸方向の長さ４９ｎｍの扁平Ｃｏ粒子が体積率で５１％存在した形態を有するものであった。この後、この粒状高周波磁性材料を用いて実施例１と同様な方法でシート状の評価用試料を作製した。
【００９９】
（実施例５）
Ｃｏ［磁性金属（Ａ）］の水酸化物（Ｃｏ（ＯＨ）2）とＭｇ［絶縁性酸化物形成用金属（Ｂ）］の水酸化物（Ｍｇ（ＯＨ）2）をＣｏ：Ｍｇのモル比が２：１になるように秤量して混合した後、１１０℃で５時間仮焼して水和物を蒸発させ、粒径１００ｎｍ程度の前駆体粒子を調製した。つづいて、この前駆体粒子を水に分散させてスラリーとし、これをシート成型した。このシートを１テスラの永久磁石からの磁場中で１１０℃にて５時間仮焼した後、水素炉内に入れ、純度９９．９％の水素ガスを２００ｍＬ／分の流量で流しながら、且つ１テスラの磁場を印加しながら１０℃／分の速度で６００℃の温度まで昇温し、この温度で３０分間保持して還元し、炉冷して厚さ１ｍｍの高周波磁性材料を製造し、評価用試料に供した。得られた高周波磁性材料は、ＭｇＯに平均粒径５１ｎｍのＣｏ粒子が体積率で５１％の析出した形態を有するものであった。
【０１００】
（実施例６）
Ｃｏ［磁性金属（Ａ）］の水酸化物（Ｃｏ（ＯＨ）2）とＭｇ［絶縁性酸化物形成用金属（Ｂ）］の水酸化物（Ｍｇ（ＯＨ）2）をＣｏ：Ｍｇのモル比が２：１になるように秤量して混合した後、１１０℃で５時間仮焼して水和物を蒸発させ、粒径１００ｎｍ程度の前駆体粒子を調製した。つづいて、この前駆体粒子を水に分散させてスラリーとし、これをシート成型した。次いでこのシートの上にＭｇＯからなる非磁性絶縁性酸化物層を成型して１１０℃にて５時間仮焼した。この工程を5回繰り返す事によって磁性層と絶縁相が５層ずつ積層したシートが出来る。その後、積層シートを水素炉内に入れ、純度９９．９％の水素ガスを２００ｍＬ／分の流量で流しながら、６００℃の温度まで昇温し、この温度３０分間保持して還元し、炉冷して積層型磁性材料を作製した。得られた積層型磁性材料の中で磁性材料層は厚さ１μｍであり、ＭｇＯに平均粒径５２ｎｍのＣｏ粒子が体積率で５１％の析出した形態を有するものであった。また非磁性絶縁性酸化物層は厚さ１μｍであった。
【０１０１】
なお、実施例１〜６において析出磁性金属粒子の標準生成ギブスエネルギーと絶縁性酸化物の標準生成ギブスエネルギーの差はいずれも１００ｋＪ／ｍｏｌである。
【０１０２】
（比較例１）
ＦｅＡｌＳｉ粒子をエポキシ樹脂に２重量％と混合し、幅４ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ１ｍｍのシートに成形し、１５０℃でキュアして、評価用試料に供した。
【０１０３】
（比較例２）
カルボニル鉄粒子をエポキシ樹脂に２重量％と混合し、幅４ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ１ｍｍのシートに成形し、１５０℃でキュアして、評価用試料に供した。
【０１０４】
（比較例３）
ＮｉＺｎフェライト焼結体から幅４ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ１ｍｍのシートを切り出し、これを評価用試料に供した。
【０１０５】
（比較例４）
平均粒径１μｍのＦｅ粉末と、平均粒径１μｍのＭｇＯ粉末をモル比で６：４になるように秤量し、１時間かけて混合して混合粉末を調製した。この混合粉末をステンレス製のボールと共にステンレス製の容器に入れ、容器内をアルゴンガスで置換し、封入した後、３００ｒｐｍで１００時間混合するメカニカルアロイ処理を行ってＦｅ粉末を１００ｎｍまで微粉化した。処理後は、この混合粉末を真空炉中に導入して、５００℃まで１時間かけて昇温して、１時間還元処理を行った後、実施例１と同様な方法でシート状の評価用試料を作製した。
【０１０６】
得られた実施例１〜６および比較例１〜４で用いた前駆体粒子の組成等を下記表１に示す。
【０１０７】
また、実施例１〜６および比較例１〜４の評価用試料について、以下の方法で透磁率実部μ′、１００時間後の透磁率実部μ′の経時変化および電磁波吸収特性を調べた。その結果を下記表２に示す。
【０１０８】
１）透磁率実部μ′
前記評価用試料を１ＧＨｚ下で透磁率実部μ′の測定を行った。
【０１０９】
２）１００時間後の透磁率実部μ′の経時変化
前記評価用試料を温度６０℃、湿度９０％の高温恒湿槽内に１０００時間放置した後、再度、透磁率実部μ′を測定し、経時変化（１０００Ｈ放置後の透磁率実部μ′／放置前の透磁率実部μ′）を求めた。
【０１１０】
３）電磁波吸収特性
前記評価用試料の電磁波照射面とその反対の面に厚さ１ｍｍで同面積の金属薄板を接着し、２ＧＨｚの電磁波下にて試料ネットワークアナライザーのＳ１１モードを用いて、自由空間において反射電力法で測定した。反射電力法は、試料を接着していない金属薄板（完全反射体）の反射レベルと比較して試料からの反射レベルが何ｄＢ減少したかを測定する方法である。この測定に基づいて電磁波の吸収量を反射減衰量で定義し、比較例１の吸収量を１とした時の相対値で求めた。ただし、実施例６の値は厚さで規格化して単位厚さあたりの吸収量として比較した。
【０１１１】
一般に、強磁性共鳴損失以外の損失が殆どなく、高周波でも高い透磁率を有している高周波磁性材料は、強磁性共鳴周波数より低い周波数帯域では高い透磁率実部（μ′）、低い透磁率虚部（μ”）を有しており、インダクタンス素子等の高透磁率部品として利用できる。また、強磁性共鳴周波数付近では低い透磁率実部（μ′）、高い透磁率虚部（μ”）を有しており、電磁波吸収体として利用することができる。すなわち、１つの材料でも、周波数帯域を選ぶことによって、高透磁率部品としても電磁波吸収体としても使用することができる。磁気特性評価は、１ＧＨｚで透磁率実部（μ′）の評価を行い、高透磁率部品としての可能性を探り、２ＧＨｚで電磁波の吸収量を測定し電磁波吸収体としての可能性を探った。
【表１】
【０１１２】
【表２】
【０１１３】
前記表１および表２から明らかなように、析出磁性金属粒子の平均粒径が１〜１００ｎｍの実施例１〜６に係る高周波磁性材料は、比較例１〜４に比べて優れた磁気特性を有することがわかる。なお、透磁率実部（μ′）は１ＧＨｚのみであるが、平坦な周波数特性を示しており、１００ＭＨｚでもほぼ同じ値となっている。
【０１１４】
また、磁性金属粒子と絶縁性酸化物との結晶軸マッチングが取れている実施例２、４、５、６に係る高周波磁性材料は、特に１０００時間後の透磁率実部の経時変化が少なく、極めて高い熱的安定性を有していることがわかる。
【０１１５】
さらに、析出磁性金属粒子を配向させた実施例５に係る高周波磁性材料は透磁率の値が若干上がることがわかる。
【０１１６】
さらに、厚さ１μｍの磁性材料層と厚さ１μｍの絶縁性酸化物層を交互にそれぞれ５層積層した実施例６に係る高周波磁性材料は、反磁界の影響を低減し、より一層優れた透磁率と電磁波吸収特性を実現できることがわかる。
【０１１７】
以上、実施例１〜６では、１ＧＨｚでの透磁率実部（μ′）が高く熱的安定性にも優れており、１ＧＨｚ帯域で高透磁率部品として利用できる可能性を有し、また２ＧＨｚでの電磁波吸収特性も優れているため、２ＧＨｚ帯域で電磁波吸収体としても利用できる可能性を有する。すなわち、１つの材料でも使用周波数帯域を変えることによって、高透磁率部品としても、電磁波吸収体としても使用することができ、幅広い汎用性を示すことが分かる。また、本実施例で製造工程に要する所要時間はメカニカロアロイング法（比較例４）と比較しても極めて短く、プロセスコストを大幅に低減することができ、製造の歩留まりの向上を図ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下の前駆体粒子を調製する工程と、
前記前駆体粒子を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物粒子を生成すると共に、この絶縁性酸化物に前記第１化合物中の磁性金属の微粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させることにより複合磁性粒子を形成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項２】
ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下の前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、還元雰囲気中で加熱して前記第２化合物を分解してバルク状をなす前記金属元素の絶縁性酸化物を生成すると共に、この絶縁性酸化物に前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させる工程とを含むこと
を特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項３】
ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下の前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を含むスラリーを調製する工程と、
前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する工程と、
前記成型体を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解してシート状の前記金属元素の絶縁性酸化物を生成すると共に、この絶縁性酸化物に前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させる工程とを含むこと
を特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項４】
前記第１、第２の化合物は、前記磁性金属粒子の標準生成ギブスエネルギーと絶縁性酸化物の標準生成エネルギーの差が１００℃以上、８００℃以下の温度において１００ｋＪ／ｍｏｌ以下のものが選択されることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の複合粒子状磁性材料の製造方法。
【請求項５】
ＦｅおよびＣｏの少なくとも1つの金属を含む粒径の短軸方向の長さが１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の磁性金属粒子の表面に絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩からなる厚さ０．１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の薄膜を形成して前駆体粒子を調製する工程と、
前記前駆体粒子を加熱し、前記薄膜を分解して前記磁性金属粒子表面を覆う絶縁性酸化物を生成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項６】
ＦｅおよびＣｏの少なくとも1つの金属を含む粒径の短軸方向の長さが１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の磁性金属粒子の表面に絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩からなる厚さ０．１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の薄膜を形成して前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、加熱して前記薄膜を分解して複数の前記磁性金属粒子が分散されたバルク状の絶縁性酸化物を生成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項７】
ＦｅおよびＣｏの少なくとも1つの金属を含む粒径の短軸方向の長さが１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の磁性金属粒子の表面に絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩からなる厚さ０．１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の薄膜を形成して前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を含むスラリーを調製する工程と、
前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する工程と、
前記成型体を加熱し、前記薄膜を分解して複数の前記磁性金属粒子が分散されたシート状の絶縁性酸化物を生成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項８】
前記磁性金属粒子は、その結晶方位が磁性粒子を埋没した前記絶縁性酸化物の結晶方位に対して少なくとも２軸以上で揃っていることを特徴とする請求項１または７記載の高周波磁性材料の製造方法。
【請求項９】
請求項１または５記載の方法で得られた磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物を複数圧縮成形し、加熱、焼結して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物を形成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項１０】
請求項１または５記載の方法で得られる磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物を複数含むスラリーを調製する工程と、
前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する工程と、
前記成型体を加熱、焼結して複数の前記磁性金属粒子が分散されたシート状の絶縁性酸化物を形成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項１１】
前記スラリーのシート成型工程および熱処理、還元工程時に磁場を印加することを特徴とする請求項３、７または１０記載の高周波磁性材料の製造方法。
【請求項１２】
前記磁性金属粒子は、前記絶縁性酸化物に気孔を除いて５０％以上の体積割合で分散されていることを特徴とする請求項１乃至１１いずれか記載の高周波磁性材料の製造方法。
【請求項１３】
磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物の磁性層と非磁性絶縁性酸化物層とが交互に積層した積層シートを加熱、還元焼結することによって、厚さ１μｍ以下の磁性層と厚さ１μｍ以下の非磁性絶縁性酸化物層とが交互に積層することを特徴とする請求項２，６または９記載の高周波磁性材料の製造方法。
【請求項１４】
磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物の磁性層と非磁性絶縁性酸化物層とが交互に積層した積層シートを加熱、還元焼結することによって、厚さ１μｍ以下の磁性層と厚さ１μｍ以下の非磁性絶縁性酸化物層とが交互に積層することを特徴とする請求項３，７または１０記載の高周波磁性材料の製造方法。
【請求項１】
ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下の前駆体粒子を調製する工程と、
前記前駆体粒子を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解して前記金属元素の絶縁性酸化物粒子を生成すると共に、この絶縁性酸化物に前記第１化合物中の磁性金属の微粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させることにより複合磁性粒子を形成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項２】
ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下の前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、還元雰囲気中で加熱して前記第２化合物を分解してバルク状をなす前記金属元素の絶縁性酸化物を生成すると共に、この絶縁性酸化物に前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させる工程とを含むこと
を特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項３】
ＦｅおよびＣｏの少なくとも１つの金属を含む磁性金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第１化合物と、絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩から選ばれる第２化合物とからなり、粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下の前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を含むスラリーを調製する工程と、
前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する工程と、
前記成型体を還元雰囲気中で加熱し、前記第２化合物を分解してシート状の前記金属元素の絶縁性酸化物を生成すると共に、この絶縁性酸化物に前記第１化合物中の磁性金属の粒子を１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の粒径で析出させる工程とを含むこと
を特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項４】
前記第１、第２の化合物は、前記磁性金属粒子の標準生成ギブスエネルギーと絶縁性酸化物の標準生成エネルギーの差が１００℃以上、８００℃以下の温度において１００ｋＪ／ｍｏｌ以下のものが選択されることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の複合粒子状磁性材料の製造方法。
【請求項５】
ＦｅおよびＣｏの少なくとも1つの金属を含む粒径の短軸方向の長さが１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の磁性金属粒子の表面に絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩からなる厚さ０．１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の薄膜を形成して前駆体粒子を調製する工程と、
前記前駆体粒子を加熱し、前記薄膜を分解して前記磁性金属粒子表面を覆う絶縁性酸化物を生成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項６】
ＦｅおよびＣｏの少なくとも1つの金属を含む粒径の短軸方向の長さが１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の磁性金属粒子の表面に絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩からなる厚さ０．１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の薄膜を形成して前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を圧縮成形し、加熱して前記薄膜を分解して複数の前記磁性金属粒子が分散されたバルク状の絶縁性酸化物を生成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項７】
ＦｅおよびＣｏの少なくとも1つの金属を含む粒径の短軸方向の長さが１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の磁性金属粒子の表面に絶縁性酸化物形成用金属元素のアルコキシドまたは水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩からなる厚さ０．１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の薄膜を形成して前駆体粒子を調製する工程と、
複数の前記前駆体粒子を含むスラリーを調製する工程と、
前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する工程と、
前記成型体を加熱し、前記薄膜を分解して複数の前記磁性金属粒子が分散されたシート状の絶縁性酸化物を生成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項８】
前記磁性金属粒子は、その結晶方位が磁性粒子を埋没した前記絶縁性酸化物の結晶方位に対して少なくとも２軸以上で揃っていることを特徴とする請求項１または７記載の高周波磁性材料の製造方法。
【請求項９】
請求項１または５記載の方法で得られた磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物を複数圧縮成形し、加熱、焼結して複数の前記磁性金属粒子が分散された絶縁性酸化物を形成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項１０】
請求項１または５記載の方法で得られる磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物を複数含むスラリーを調製する工程と、
前記スラリーをシート成型してシート状成型体を形成する工程と、
前記成型体を加熱、焼結して複数の前記磁性金属粒子が分散されたシート状の絶縁性酸化物を形成する工程と
を含むことを特徴とする高周波磁性材料の製造方法。
【請求項１１】
前記スラリーのシート成型工程および熱処理、還元工程時に磁場を印加することを特徴とする請求項３、７または１０記載の高周波磁性材料の製造方法。
【請求項１２】
前記磁性金属粒子は、前記絶縁性酸化物に気孔を除いて５０％以上の体積割合で分散されていることを特徴とする請求項１乃至１１いずれか記載の高周波磁性材料の製造方法。
【請求項１３】
磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物の磁性層と非磁性絶縁性酸化物層とが交互に積層した積層シートを加熱、還元焼結することによって、厚さ１μｍ以下の磁性層と厚さ１μｍ以下の非磁性絶縁性酸化物層とが交互に積層することを特徴とする請求項２，６または９記載の高周波磁性材料の製造方法。
【請求項１４】
磁性金属粒子を含む絶縁性酸化物の磁性層と非磁性絶縁性酸化物層とが交互に積層した積層シートを加熱、還元焼結することによって、厚さ１μｍ以下の磁性層と厚さ１μｍ以下の非磁性絶縁性酸化物層とが交互に積層することを特徴とする請求項３，７または１０記載の高周波磁性材料の製造方法。
【公開番号】特開２００８−４１７７１（Ｐ２００８−４１７７１Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１１１９６（Ｐ２００６−２１１１９６）
【出願日】平成１８年８月２日（２００６．８．２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２日（２００６．８．２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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