特許 6861003 ＦｅＮｉ規則合金の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6861003

(24)【登録日】2021年3月31日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】ＦｅＮｉ規則合金の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 41/02 20060101AFI20210412BHJP

   C25B 1/01 20210101ALI20210412BHJP

   C25C 3/34 20060101ALI20210412BHJP

   H01F 1/047 20060101ALI20210412BHJP

   C22C 38/00 20060101ALN20210412BHJP

   C22C 19/03 20060101ALN20210412BHJP

【ＦＩ】

   H01F41/02 G

   C25B1/00 Z

   C25C3/34 Z

   H01F1/047

   !C22C38/00 303A

   !C22C19/03 D

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-186484(P2016-186484)

(22)【出願日】2016年9月26日

(65)【公開番号】特開2018-56150(P2018-56150A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2019年9月3日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２６年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構委託研究「次世代自動車向け高効率モーター用磁性材料技術開発」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】503027931

【氏名又は名称】学校法人同志社

(74)【代理人】

【識別番号】110001472

【氏名又は名称】特許業務法人かいせい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡部 英治

(72)【発明者】

【氏名】林 靖

(72)【発明者】

【氏名】後藤 琢也

(72)【発明者】

【氏名】坂中 佳秀

【審査官】 久保田 昌晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０５２１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３２５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０５３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 林靖 ほか，FeNi合金の結晶構造の合成手法依存性，SPring-8/SACLA利用研究成果集，日本，２０１５年 ７月２１日，Vol.3, No.2，pp.606-608，ISSN 2187-6886, 特に「実験」節, 図2

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ １／００−１／１１７、４１／００−４１／０２

Ｃ２２Ｃ １９／０３、３８／００

Ｃ２５Ｂ １／００−１／０１

Ｃ２５Ｃ ３／３４

Ｇ１１Ｂ ５／６２−５／８２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｌ１₀型規則構造を有するＦｅＮｉ規則合金の製造方法であって、
溶融塩（１１）を用いた電解浴にＦｅＮｉ不規則合金からなる作用極（１２）と他の金属からなる対極（１３）を配置し、前記作用極に窒化物イオンの存在下で平衡電位を基準とした正の電位を印加し、前記ＦｅＮｉ不規則合金からＦｅとＮｉの配列が規則化されたＦｅＮｉＮを生成する窒化処理を行い、
前記作用極に前記平衡電位を基準とした負の電位を印加し、前記ＦｅＮｉＮから窒素を除去してＬ１₀型ＦｅＮｉ規則合金を生成する脱窒素処理を行うＦｅＮｉ規則合金の製造方法。

【請求項2】

前記窒化処理では、前記電解浴の温度を３００〜３５０℃とする請求項１に記載のＦｅＮｉ規則合金の製造方法。

【請求項3】

前記窒化処理における前記作用極への印加電位は、Ｌｉイオンの溶解／析出電位を基準として１．０〜１．８Ｖである請求項１または２に記載のＦｅＮｉ規則合金の製造方法。

【請求項4】

前記脱窒素処理では、前記電解浴の温度を３００〜３２０℃とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のＦｅＮｉ規則合金の製造方法。

【請求項5】

前記脱窒素処理における前記作用極への印加電位は、Ｌｉイオンの溶解／析出電位を基準として０〜０．３Ｖである請求項１ないし４のいずれか１つに記載のＦｅＮｉ規則合金の製造方法。

【請求項6】

前記溶融塩は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ−ＣｓＣｌである請求項１ないし５のいずれか１つに記載のＦｅＮｉ規則合金の製造方法。

【請求項7】

前記電解浴には、前記窒化物イオンを生成するためのＬｉ₃Ｎが添加されている請求項１ないし６のいずれか１つに記載のＦｅＮｉ規則合金の製造方法。

【請求項8】

前記ＦｅＮｉ不規則合金は、粒子状である請求項１ないし７のいずれか１つに記載のＦｅＮｉ規則合金の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ｌ１₀型の規則構造を有するＦｅＮｉ規則合金の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｌ１₀型（エルワンゼロ型）のＦｅＮｉ（鉄−ニッケル）規則合金は、レアアースや貴金属を全く使用しない磁石材料および磁気記録材料として期待されている。ここで、Ｌ１₀型規則構造とは、面心立方格子を基本としてＦｅとＮｉが（００１）方向に層状に配列した結晶構造である。このようなＬ１₀型規則構造は、ＦｅＰｔ、ＦｅＰｄ、ＡｕＣｕなどの合金にみられ、通常、不規則合金を規則−不規則転移温度Ｔλ以下で熱処理し、拡散を促すことで得られる。

【0003】

Ｌ１₀型ＦｅＮｉ規則合金の合成方法として、窒化・脱窒素法が有力視されており、窒化物としてＦｅＮｉ高濃度窒化物が期待されている。窒化は、表面処理法として一般的であり、特に高濃度窒化に適している方法として、アンモニアガス法（特許文献１参照）、プラズマ法（特許文献２参照）等が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１−３４００２３号公報

【特許文献2】特開２０１５−３４３４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、アンモニアガス法やプラズマ法では、水素などの還元剤を用いることにより脱窒素処理を行うことができるが、未反応の水素の燃焼装置や反応後のアンモニアの除外装置等の設備を設ける必要がある。

【0006】

また、アンモニアガス法では、被窒化物に対し、アンモニアガスを吹き付けて窒化を行う。そのとき、被窒化物表面でアンモニアが窒素と水素に分解した後、その窒素の一部が窒化に使用される。そのため、分解した窒素の多くはそのまま排気されてしまい、窒素の利用効率が低くなってしまう。

【0007】

本発明は上記点に鑑み、窒化・脱窒素法でＬ１₀型ＦｅＮｉ規則合金を製造する方法において、簡易な設備で高効率で窒素の利用効率を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、Ｌ１₀型規則構造を有するＦｅＮｉ規則合金の製造方法であって、溶融塩（１１）を用いた電解浴にＦｅＮｉ不規則合金からなる作用極（１２）と他の金属からなる対極（１３）を配置し、作用極に窒化物イオンの存在下で平衡電位を基準とした正の電位を印加し、ＦｅＮｉ不規則合金からＦｅとＮｉの配列が規則化されたＦｅＮｉＮを生成する窒化処理を行い、作用極に平衡電位を基準とした負の電位を印加し、ＦｅＮｉＮから窒素を除去してＬ１₀型ＦｅＮｉ規則合金を生成する脱窒素処理を行うことを特徴とする。

【0009】

これにより、ＦｅＮｉ不規則合金に電気化学的な窒化処理および脱窒素処理を行うことで、Ｌ１₀型ＦｅＮｉ規則合金を生成することができる。電気化学法を用いることで、窒化処理と同一の溶融塩（１１）、電極（１２、１３）を用い、電位操作のみで脱窒素処理を行うことができる。このため、アンモニアガス法やプラズマ法等で脱窒素処理を行う場合に比べ、簡易な設備で脱窒素処理を行うことが可能となる。さらに、電気化学法による窒化処理を行うことで、アンモニアガスを用いたガス窒化法に比べ、窒素を高効率で利用することが可能となる。

【0010】

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】Ｌ１₀型ＦｅＮｉ規則構造の格子構造を示した模式図である。

【図2】規則度Ｓ＝０となるＦｅＮｉ不規則合金から規則度Ｓ＝１となるＦｅＮｉ超格子にかけて規則度Ｓ毎のＦｅＮｉ合金の格子構造の様子を示した模式図である。

【図3】ＦｅＮｉ規則合金製造装置を示す模式図である。

【図4】ＦｅＮｉ不規則合金を窒化処理を行って中間生成物を生成してから脱窒素処理を行う場合の格子構造の様子を示した模式図である。

【図5】窒化処理における窒化物イオン等の動きを示す模式図である。

【図6】窒化処理における印加電位を異ならせて得られた窒化物のＸ線回折の測定結果を示す図である。

【図7】窒化処理における印加電位を異ならせて得られた窒化物のＸ線回折の測定結果を示す図である。

【図8】窒化処理における電解浴の温度を異ならせて得られた窒化物のＸ線回折の測定結果を示す図である。

【図9】窒化処理における印加電流の変化を示す図である。

【図10】脱窒素処理における窒化物イオン等の動きを示す模式図である。

【図11】脱窒素処理における印加電位を異ならせて得られたＦｅＮｉ窒化膜のＸ線回折の測定結果を示す図である。

【図12】Ｌ１₀型ＦｅＮｉ規則合金の粉末の放射線Ｘ線回折パターンを示す図である。

【図13】規則度Ｓと回折強度比との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態にかかるＬ１₀型ＦｅＮｉ規則合金、すなわちＦｅＮｉ超格子は、磁石材料および磁気記録材料等の磁性材料に適用されるものである。Ｌ１₀型ＦｅＮｉ規則合金は、規則度Ｓが高いほど磁気特性に優れている。

【0013】

ここでいう規則度Ｓとは、ＦｅＮｉ超格子における規則化の度合を示している。Ｌ１₀型規則構造は、面心立方格子を基本とした構造となっており、図１に示すような格子構造を有している。この図において、面心立方格子の［００１］面の積層構造における最も上面側の層をＩサイト、最も上面側の層と最も下面側の層との間に位置している中間層をＩＩサイトとする。この場合、Ｉサイトに金属Ａが存在する割合をｘ、金属Ｂが存在する割合を１−ｘとすると、Ｉサイトにおける金属Ａと金属Ｂが存在する割合はＡ_xＢ_1-xと表される。同様に、ＩＩサイトに金属Ｂが存在する割合をｘ、金属Ａが存在する割合を１−ｘとすると、ＩＩサイトにおける金属Ａと金属Ｂが存在する割合はＡ_1-xＢ_xと表される。なお、ｘは、０．５≦ｘ≦１を満たす。そして、この場合において、規則度Ｓは、Ｓ＝２ｘ−１で定義される。

【0014】

このため、例えば、金属ＡをＮｉ、金属ＢをＦｅとし、Ｎｉを白色、Ｆｅを黒色で表すと、ＦｅＮｉ合金における規則度Ｓは、規則度Ｓ＝０となるＦｅＮｉ不規則合金から規則度Ｓ＝１となるＦｅＮｉ超格子にかけて図２のように表わされる。なお、すべて白色となっているものは、Ｎｉが１００％、Ｆｅが０％となっていることを示し、すべて黒色となっているものは、Ｎｉが０％、Ｆｅが１００％となっていることを示している。また、白色と黒色が半々のものはＮｉが５０％、Ｆｅが５０％となっていることを示している。

【0015】

このように表される規則度Ｓについて、例えばＩサイトでは金属ＡとなるＮｉに偏り、ＩＩサイトでは金属ＢとなるＦｅに偏るようにし、少なくとも全体の平均的な規則度Ｓが０．５以上になると良好な磁気特性を得ること可能となる。ただし、規則度Ｓについては、材料全体において平均的に値が高くなっている必要があり、局所的に値が高くなっていても良好な磁気特性を得ることはできない。このため、局所的に高い値であったとしても、ここでいう全体の平均的な規則度Ｓが０．５以上には含まれない。

【0016】

このようなＬ１₀型ＦｅＮｉ規則合金は、例えば、ＦｅＮｉ不規則合金を窒化する窒化処理を行った後、窒化処理されたＦｅＮｉ窒化物から窒素を除去する脱窒素処理を行うことにより、得られる。なお、不規則合金とは、原子の配列が規則性を持たずにランダムなものである。

【0017】

次に、本実施形態にかかるＬ１₀型ＦｅＮｉ規則合金の製造について説明する。本実施形態では、電解浴を用いた電気化学的方法によってＬ１₀型ＦｅＮｉ規則合金が製造される。

【0018】

図３に示すように、ＦｅＮｉ規則合金製造装置１は、容器１０を備えている。容器１０は、例えば石英管を用いることができる。

【0019】

容器１０の内部には、電解浴に用いられる溶融塩１１が収容されている。本実施形態では、溶融塩１１として、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ−ＣｓＣｌ（組成比５７．５ｍｏｌ％：１３．３ｍｏｌ％：２９．２ｍｏｌ％、融点２６５℃）を用いている。

【0020】

溶融塩１１には、窒化処理に用いられる窒化物イオン源としてアルカリ窒化物が添加されている。本実施形態では、溶融塩１１にアルカリ窒化物であるＬｉ₃Ｎを０．５〜１ｍｏｌ％添加している。Ｌｉ₃Ｎが溶融塩１１に溶解することで、浴中に窒化物イオン（Ｎ^3-）が生成する。

【0021】

容器１０には、作用極１２、対極１３および参照極１４が挿入されている。作用極１２、対極１３および参照極１４は、溶融塩１１に浸漬している。作用極１２としては、Ｌ１₀型ＦｅＮｉ規則合金の原材料となるＦｅＮｉ不規則合金を用いている。本実施形態で用いるＦｅＮｉ不規則合金は、Ｆｅ原子およびＮｉ原子の比が５０：５０となっている。

【0022】

ＦｅＮｉ不規則合金の形状は特に限定されず、箔体や粒子の形状とすることができる。窒化処理や脱窒素処理をより迅速に行うためには、ＦｅＮｉ粒子をＮｉメッシュに圧着したものを用いることが望ましい。

【0023】

対極１３は、作用極１２と異なる金属であり、例えばアルミニウムを用いることができる。参照電極１４としては、例えばＡｇ⁺／Ａｇ電極を用いることができる。作用極１２、対極１３および参照極１４は、直流電源１５に接続されている。

【0024】

容器１０は、炉心管１６で覆われている。炉心管１６としては、例えばＳＵＳを用いることができる。炉心管１６の外部にはヒータ１７が設けられている。ヒータ１７による加熱を行うことで、容器１０内の溶融塩１１を所望の温度に調整し、溶融塩１１を溶融状態とすることができる。

【0025】

次に、ＦｅＮｉ規則合金製造装置１を用いて行う窒化処理および脱窒素処理について説明する。本実施形態では、ＦｅＮｉ不規則合金からＬ１₀型ＦｅＮｉ規則合金を形成する際に、中間生成物としてＦｅＮｉＮが生成される。具体的には、図４に示すように、ＦｅＮｉ不規則合金を窒化処理を行うことで、図１に示したＩＩサイトに窒素を取り込むことでＩＩサイトにＦｅを多く含む窒化物であるＦｅＮｉＮが中間生成物として形成される。この中間生成物は、ＦｅとＮｉが規則化された状態となっている。窒化物には、Ｆｅ₂Ｎｉ₂Ｎも含まれている。そして、中間生成物であるＦｅＮｉＮに対して脱窒素処理を行うことで、規則化されたＦｅとＮｉの配列を変えることなくＩＩサイトから窒素が放出され、Ｌ１₀型ＦｅＮｉ規則合金が形成される。

【0026】

まず、窒化処理について説明する。窒化処理では、溶融塩１１を所定温度に加熱した状態で、作用極１２に電位を印加することで、中間生成物であるＦｅＮｉＮを合成することができる。

【0027】

図５に示すように、窒化処理では、作用極１２に平衡電位よりも正の電位を印加する。なお、図５では、ヒータ１７等の図示を省略している。

【0028】

窒化処理では、溶融塩１１中で以下の反応が起こる。

【0029】

（作用極側）
ＦｅＮｉ＋Ｎ^3-→ＦｅＮｉＮ＋３ｅ^-
（対極側）
Ａｌ＋ｎＬｉ^-→ＡｌＬｉ_x＋ｎｅ^-
図６、図７は、作用極１２としてＦｅＮｉ基板を用い、作用極１２への印加電位を異ならせて得られた窒化物のＸ線回折の測定結果を示している。電解浴の温度は３５０℃としている。

【0030】

図６、図７に示すように、作用極１２への印加電位をＬｉ金属の溶解／析出電位（以下、ｖｓ．Ｌｉ⁺／Ｌｉとする）を基準として１．０〜１．８Ｖとすることで、ＦｅＮｉ窒化物が生成している。図７に示すように、印加電位を１．６Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ⁺／Ｌｉ）とした場合に望ましい窒化物であるＦｅＮｉＮが生成している。このため、窒化処理では、作用極１２への印加電位を１．０〜１．８Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ⁺／Ｌｉ）とすることが望ましく、１．６Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ⁺／Ｌｉ）とすることが特に望ましい。

【0031】

図８は、作用極１２としてＦｅＮｉ粒子を用い、電解浴の温度を異ならせて得られた窒化物のＸ線回折の測定結果を示している。作用極１２への印加電位は１．６Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ⁺／Ｌｉ）としている。

【0032】

図８に示すように、電解浴の温度を３００〜３５０℃とした場合に、ＦｅＮｉ窒化物が生成している。本実施形態の溶融塩１１は融点が２６５℃であり、溶融塩１１を安定的に溶融状態とするために、電解浴の温度を３００℃以上とすることが望ましい。また、電解浴の温度を３２０℃以下とした場合に、望ましい窒化物であるＦｅＮｉＮが生成していることから、電解浴の温度を３２０℃以下とすることが望ましい。このため、窒化処理では、電解浴の温度を３００〜３５０℃とすることが望ましく、３００〜３２０℃とすることがより望ましい。

【0033】

ここで、本実施形態の規則合金製造装置１を用いて窒化処理を行った場合の窒素の利用効率について説明する。

【0034】

作用極１２にＦｅＮｉ粒子を用いて１回の窒化処理を行った結果、およそ１０ミリグラムのＦｅＮｉ窒化物が得られた。このＦｅＮｉ窒化物をＸ線回折により分析したところ、ＦｅＮｉＮが２０ｗｔ％含まれていたので、ＦｅＮｉ窒化物に含まれるＦｅＮｉＮは２ミリグラムである。ＦｅＮｉＮのモル質量は１２８グラム／ｍｏｌであるので、窒化物に含まれるＦｅＮｉＮは１．５６×１０^-3ｍｏｌとなる。

【0035】

図９に示すように、定電流電解時の電流（ｍＡ）を時間で積分して得られた総電気量は３３３６．３２３Ｃである。作用極１２でＦｅＮｉ窒化物を生成する反応は３電子反応なので、ＦｅＮｉ窒化物を生成する反応では（３．３４×１０³／３）／９６５００＝１．１５×１０^-2ｍｏｌの電子を使っている。よって、本実施形態の窒化処理における電流効率は、（１．５６×１０^-5）／（１．１５×１０^-2）＝１．３５×１０^-3≒０．１３％となる。

【0036】

一方、ＦｅＮｉＮをアンモニアガスを用いるガス窒化法で得る場合は、以下のような条件で合成することができる。ガス窒化法では、１回の窒化処理で５００ミリグラムのＦｅＮｉ窒化物が得ることができた。このＦｅＮｉ窒化物をＸ線回折により分析したところ、ＦｅＮｉＮが８０ｗｔ％含まれていたので、窒化物に含まれるＦｅＮｉＮは４００ミリグラムである。このため、ＦｅＮｉ窒化物に含まれるＦｅＮｉＮは３．１２５×１０^-3ｍｏｌとなる。

【0037】

ガス窒化法による１回の窒化処理では、３．３×１０⁴Ｌのアンモニアガスを消費する。このため、３．３×１０⁴／２２．４＝１４７３ｍｏｌのアンモニアガスを消費する。よって、ガス窒化法による窒化処理での窒素効率は、（３．１２５×１０^-3）／（１４７３）＝２．１２×１０^-6≒０．０００２％となる。つまり、本実施形態の電気化学窒化法はガス窒化法に比べ、およそ６４０倍の窒素の利用効率が得られる。

【0038】

次に、脱窒素処理について説明する。脱窒素処理は、溶融塩１１を所定温度に加熱した状態で、作用極１２に電位を印加して行うことで、中間生成物であるＦｅＮｉＮからＦｅとＮｉの配列を変えることなく不要な元素を除去し、Ｌ１₀型ＦｅＮｉ規則合金を生成することができる。

【0039】

図１０に示すように、脱窒素処理では、作用極１２に平衡電位よりも負の電位を印加する。なお、図１０では、ヒータ１７等の図示を省略している。

【0040】

脱窒素処理では、溶融塩１１中で以下の反応が起こる。

【0041】

（作用極側）
ＦｅＮｉＮ＋３ｅ^-→ＦｅＮｉ＋Ｎ^3-
（対極側）
ＡｌＬｉ_x＋ｎｅ^-→Ａｌ＋ｎＬｉ^-
図１１は、作用極１２としてＦｅＮｉ粒子を用い、作用極１２への印加電位を異ならせて得られた脱窒素を行ったＦｅＮｉ窒化膜のＸ線回折の測定結果を示している。電解浴の温度は３００℃としている。

【0042】

図１１に示すように、印加電位を０．３Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ⁺／Ｌｉ）以下とした場合に窒化物であるＦｅ₂Ｎｉ₂Ｎが消失している。このため、脱窒素処理では、作用極１２への印加電位を０〜０．３Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ⁺／Ｌｉ）とすることが望ましい。また、印加電位を０．３Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ⁺／Ｌｉ）とした場合に、ＦｅＮｉ合金の規則化が確認されていることから、脱窒素処理では、作用極１２への印加電位を０．３Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ⁺／Ｌｉ）とすることが特に望ましい。

【0043】

本実施形態の溶融塩１１は融点が２６５℃であり、溶融塩１１を安定的に溶融状態とするために、脱窒素処理においても電解浴の温度を３００℃以上とすることが望ましい。また、Ｌ１₀型のＦｅＮｉ規則−不規則転移温度が３２０℃であり、３２０℃より高い温度では、ＦｅＮｉ合金が不規則化するため、電解浴の温度を３２０℃以下とすることが望ましく、転移温度３２０℃より低いほど望ましい。このため、脱窒素処理では、電解浴の温度を３００〜３２０℃とすることが望ましく、３００℃とすることがより望ましい。

【0044】

脱窒素処理の終了後、Ｌ１₀型ＦｅＮｉ規則合金を水洗いし、溶融塩１１を除去する洗浄処理を行う。

【0045】

以上の脱窒素処理を行うことで、Ｌ１₀型ＦｅＮｉ規則合金を生成することができた。このように形成したＬ１₀型ＦｅＮｉ規則合金について、材料全体の平均的な規則度Ｓを求めた。規則度Ｓは、図１２に示す粉末Ｘ線回折強度により求めた。図１２に示すＸ線回折では、光源として光エネルギー７１００ｅＶの放射光を用いた。

【0046】

図１２に示すように、（００１）面において超格子回折のピークが生じていることから、ＦｅＮｉ超格子ができていることが判る。規則度Ｓの算出では、基本回折のピークである（１１１）面と、超格子回折のピークである（００１）面の強度比で規則度Ｓを評価している。（１１０）面も超格子回折のピークであるが、酸化物と回折位置が近く分離が困難なため、規則度Ｓの評価には用いていない。

【0047】

規則度Ｓの見積もりは、「Ｋｏｊｉｍａ ｅｔ．ａｌ．、『Ｆｅ−Ｎｉ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ ｉｎ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌｙ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ Ｌ１０−ｏｒｄｅｒｅｄ ＦｅＮｉ ｆｉｌｍｓ』、Ｊ．Ｐｈｙｓ．：Ｃｏｎｄｅｎｓ．Ｍａｔｔｅｒ、ｖｏｌ．２６、（２０１４）、０６４２０７」に記載された方法に基づいて行った。

【0048】

Ｌ１₀型ＦｅＮｉ規則合金の規則度Ｓの見積もりは、次の数式１に示される規則度Ｓの見積もり式により見積もることができる。

【0049】

【数1】

数式１において、「Ｉ_sup」は超格子回折のピークの積分強度であり、「Ｉ_fund」は基本回折のピークの積分強度である。「（Ｉ_sup／Ｉ_fund）^obs」は、放射光Ｘ線回折測定から得られた超格子回折の積分強度と基本回折の積分強度との比である。「（Ｉ_sup／Ｉ_fund）^cal」は、超格子回折の積分強度と基本回折の積分強度との比の理論値である。

【0050】

規則度Ｓは、Ｘ線回折パターンのうち、超格子反射である（００１）面からの回折ピーク、つまり超格子回折のピークの積分強度と、（１１１）面からの回折ピーク、つまり基本回折のピークの積分強度との比である回折強度比に対して図１３に示す関係を有している。このため、本実施形態で生成したＬ１₀型ＦｅＮｉ規則合金についても、図１２に示すＸ線回折パターンから規則度Ｓを得た。この結果、本実施形態で生成したＬ１₀型ＦｅＮｉ規則合金の規則度Ｓは０．５４であった。

【0051】

以上説明した本実施形態によれば、ＦｅＮｉ不規則合金に電気化学的な窒化処理および脱窒素処理を行うことで、Ｌ１₀型ＦｅＮｉ規則合金を生成することができる。

【0052】

本実施形態で用いた電気化学法によれば、窒化処理と同一の溶融塩１１、電極１２、１３を用い、電位操作のみで脱窒素処理を行うことができる。このため、アンモニアガス法やプラズマ法等で脱窒素処理を行う場合に比べ、簡易な設備で脱窒素処理を行うことが可能となる。

【0053】

また、本実施形態の電気化学法による窒化処理を行うことで、アンモニアガスを用いたガス窒化法に比べ、窒素を高効率で利用することが可能となる。

【0054】

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

【0055】

例えば、上記実施形態にかかるＬ１₀型ＦｅＮｉ規則合金は、磁石材料および磁気記録材料等の磁性材料に適用されるが、このＦｅＮｉ規則合金の適用範囲は、磁性材料に限定されるものではない。

【0056】

また、上記実施形態では、窒化処理に用いられる窒化物イオン源として、Ｌｉ₃Ｎを溶融塩１１に添加するように構成したが、アルカリ窒化物合成電極を用いて窒素ガスを電気化学的に還元させることで、溶融塩１１中でアルカリ窒化物を合成するようにしてもよい。アルカリ窒化物合成電極としては、例えばＰｔやＮｉのメッシュ材を用いることができる。そして、アルカリ金属イオンと窒素ガスを含む電解浴中でアルカリ窒化物合成電極を陰分極（例えば０．２Ｖ ｖｓ．Ｌｉ⁺／Ｌｉ）で動作させることで、該電極上で合成されるアルカリ窒化物が溶解し、窒化物イオンを電解浴中に供給できる。窒素ガスは外部から供給すればよく、アルカリ金属イオンは溶融塩１１に含まれるＬｉイオンを用いることができる。

【0057】

また、上記実施形態では、溶融塩１１として、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ−ＣｓＣｌ（組成比５７．５ｍｏｌ％：１３．３ｍｏｌ％：２９．２ｍｏｌ％、融点２６５℃）を用いたが、混合する塩の種類や組成比はこれに限定されるものではない。溶融塩１１は、窒化処理温度および脱窒素処理温度より３０℃程度低い融点を有するアルカリハライドやアルカリ土類ハライドの混合塩を好適に用いることができ、融点が２７０℃以下であるものが望ましい。このように溶融塩１１を構成する塩の種類や組成比を変更することによって、ＦｅＮｉ合金の規則化に有利な処理温度を適宜選択可能となる。

【符号の説明】

【0058】

１０ 容器
１１ 溶融塩
１２ 作用極
１３ 対極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】