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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023160062
(43)【公開日】2023-11-02
(54)【発明の名称】金属磁性粉末、複合磁性体、および電子部品
(51)【国際特許分類】
H01F 1/20 20060101AFI20231026BHJP
H01F 1/26 20060101ALI20231026BHJP
H01F 1/147 20060101ALI20231026BHJP
B22F 1/00 20220101ALI20231026BHJP
B22F 1/054 20220101ALI20231026BHJP
B22F 1/07 20220101ALI20231026BHJP
B22F 3/00 20210101ALI20231026BHJP
B82Y 25/00 20110101ALI20231026BHJP
C22C 19/07 20060101ALN20231026BHJP
【ＦＩ】
H01F1/20 ZNM
H01F1/26
H01F1/147
B22F1/00 M
B22F1/054
B22F1/07
B22F1/00 Y
B22F3/00 B
B82Y25/00
C22C19/07 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022070119
(22)【出願日】2022-04-21
(71)【出願人】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001494
【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 恭平
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 寛史
(72)【発明者】
【氏名】金田 功
(72)【発明者】
【氏名】吉留 和宏
【テーマコード（参考）】
4K018
5E041
【Ｆターム（参考）】
4K018AA10
4K018BA20
4K018BB05
4K018BB06
4K018BC11
4K018BC13
4K018BC21
4K018CA09
4K018CA11
4K018CA33
4K018FA08
4K018HA04
4K018KA44
5E041AA14
5E041BB03
5E041CA08
5E041NN01
5E041NN06
(57)【要約】
【課題】ギガヘルツ帯の高周波領域において、透磁率が高く、かつ、磁気損失が低い金属磁性粉末と、当該金属磁性粉末を含む複合磁性体および電子部品と、を提供すること。
【解決手段】主成分としてＣｏを含む金属磁性粉末であって、金属磁性粉末は、平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である金属ナノ粒子を含む。各金属ナノ粒子の主相が、ｈｃｐ-Ｃｏであり、金属磁性粉末が、副相として、ｆｃｃ－Ｃｏ、または／および、ε－Ｃｏを含む。
【選択図】図３Ａ
【解決手段】主成分としてＣｏを含む金属磁性粉末であって、金属磁性粉末は、平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である金属ナノ粒子を含む。各金属ナノ粒子の主相が、ｈｃｐ-Ｃｏであり、金属磁性粉末が、副相として、ｆｃｃ－Ｃｏ、または／および、ε－Ｃｏを含む。
【選択図】図３Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
主成分としてＣｏを含む金属磁性粉末であって、
前記金属磁性粉末は、平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である金属ナノ粒子を含み、
それぞれの前記金属ナノ粒子の主相が、ｈｃｐ-Ｃｏであり、
前記金属磁性粉末が、副相として、ｆｃｃ－Ｃｏ、または／および、ε－Ｃｏを含む金属磁性粉末。
前記金属磁性粉末は、平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である金属ナノ粒子を含み、
それぞれの前記金属ナノ粒子の主相が、ｈｃｐ-Ｃｏであり、
前記金属磁性粉末が、副相として、ｆｃｃ－Ｃｏ、または／および、ε－Ｃｏを含む金属磁性粉末。
【請求項2】
前記金属磁性粉末におけるｈｃｐ-Ｃｏの割合をＷhcpとし、ｆｃｃ－Ｃｏの割合をＷfccとし、ε－Ｃｏの割合をＷεとして、
Ｗhcp／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε）が、７０％以上９９％以下である請求項１に記載の金属磁性粉末。
Ｗhcp／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε）が、７０％以上９９％以下である請求項１に記載の金属磁性粉末。
【請求項3】
前記金属ナノ粒子の平均粒径（Ｄ５０）が、１ｎｍ以上７０ｎｍ以下である請求項１または２に記載の金属磁性粉末。
【請求項4】
前記金属磁性粉末がＺｎを含み、
Ｚｎが、ナノ粒子の表面、または／および、前記ナノ粒子の内部に存在する請求項１または２に記載の金属磁性粉末。
Ｚｎが、ナノ粒子の表面、または／および、前記ナノ粒子の内部に存在する請求項１または２に記載の金属磁性粉末。
【請求項5】
請求項１に記載の金属磁性粉末と、樹脂とを含む複合磁性体。
【請求項6】
Ｚｎを含む請求項５に記載の複合磁性体。
【請求項7】
請求項１または２に記載の金属磁性粉末を含む電子部品。
【請求項8】
請求項５または６に記載の複合磁性体を含む電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、Ｃｏを主成分とする金属ナノ粒子を含む金属磁性粉末、複合磁性体、および、電子部品に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話機や無線ＬＡＮ機器などの各種通信機器に含まれる高周波回路では、動作周波数が、ギガヘルツ帯（たとえば、３．７ＧＨｚ帯（３．６～４．２ＧＨｚ）、４．５ＧＨｚ帯（４．４～４．９ＧＨｚ帯））にまで及んでいる。このような高周波回路に搭載される電子部品としては、たとえば、インダクタ、アンテナ、高周波ノイズ対策用のフィルタなどが挙げられる。このような高周波用途の電子部品に内蔵されるコイルには、非磁性の磁芯を有する空芯コイルを用いることが一般的であるが、電子部品の特性を向上させるために、高周波用途の電子部品への適用が可能な磁性材料の開発が求められている。
【0003】
たとえば、特許文献１では、高周波向けの磁性材料として、金属ナノ粒子からなる磁性材料を開示している。金属ナノ粒子は、マイクロメートルオーダの金属磁性粒子よりも、単位粒子当たりの磁区の数を少なくすることができ、高周波帯域における渦電流損失を低減できる。ただし、特許文献１の磁性材料であっても、動作周波数が１ＧＨｚを超えると、透磁率が極端に低下し（特許文献１の図２）、磁気損失が増大してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００６－３０３２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示は、上記の実情を鑑みてなされ、その目的は、ギガヘルツ帯の高周波領域において、透磁率が高く、かつ、磁気損失が低い金属磁性粉末と、当該金属磁性粉末を含む複合磁性体および電子部品と、を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するために、本開示に係る金属磁性粉末は、
主成分がＣｏであり、
平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である金属ナノ粒子を含み、
それぞれの前記金属ナノ粒子の主相が、ｈｃｐ-Ｃｏであり、
前記金属磁性粉末が、副相として、ｆｃｃ－Ｃｏ、または／および、ε－Ｃｏを含む。
主成分がＣｏであり、
平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である金属ナノ粒子を含み、
それぞれの前記金属ナノ粒子の主相が、ｈｃｐ-Ｃｏであり、
前記金属磁性粉末が、副相として、ｆｃｃ－Ｃｏ、または／および、ε－Ｃｏを含む。
【0007】
本開示の金属磁性粉末は、上記の特徴を有することで、ギガヘルツ帯の高周波領域において、高い透磁率と低い磁気損失とを両立して得ることができる。
【0008】
前記金属磁性粉末におけるｈｃｐ-Ｃｏの割合をＷhcpとし、ｆｃｃ－Ｃｏの割合をＷfccとし、ε－Ｃｏの割合をＷεとして、
好ましくは、Ｗhcp／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε）が、７０％以上９９％以下である。
好ましくは、Ｗhcp／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε）が、７０％以上９９％以下である。
【0009】
好ましくは、前記金属ナノ粒子の平均粒径（Ｄ５０）が、１ｎｍ以上７０ｎｍ以下である。
【0010】
好ましくは、前記金属磁性粉末がＺｎを含み、
Ｚｎが、ナノ粒子の表面、または／および、前記ナノ粒子の内部に存在する。
Ｚｎが、ナノ粒子の表面、または／および、前記ナノ粒子の内部に存在する。
【0011】
本開示に係る複合磁性体は、前記金属磁性粉末と、樹脂とを含む。
複合磁性体が上記の金属磁性粉末を含むことで、ギガヘルツ帯の高周波領域において、高透磁率と低磁気損失とを好適に両立させることができる。
複合磁性体が上記の金属磁性粉末を含むことで、ギガヘルツ帯の高周波領域において、高透磁率と低磁気損失とを好適に両立させることができる。
【0012】
好ましくは、前記複合磁性体が、Ｚｎを含む。
【0013】
上述した金属磁性体および複合磁性体は、高周波回路に搭載されるインダクタ、アンテナ、フィルタなどの電子部品において、好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本開示を、図面に示す実施形態に基づき詳細に説明する。
【0016】
（金属磁性粉末１）
本実施形態に係る金属磁性粉末１は、ナノ粒子２で構成してあり、ナノ粒子２の平均粒径（すなわち金属磁性粉末１の平均粒径）が、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。ナノ粒子２の平均粒径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、各ナノ粒子２の円相当径を計測することで算出すればよい。具体的に、金属磁性粉末１を、ＴＥＭにより５０万倍以上の倍率で観察し、観測視野に含まれる各ナノ粒子２の円相当径を、画像解析ソフトにより測定する。この際、少なくとも５００個のナノ粒子２の円相当径を測定することが好ましく、当該測定結果に基づいて、個数基準の累積頻度分布を得る。そして、当該累積頻度分布において、累積の頻度が５０％となる円相当径をナノ粒子２の平均粒径（Ｄ５０）として算出すればよい。
本実施形態に係る金属磁性粉末１は、ナノ粒子２で構成してあり、ナノ粒子２の平均粒径（すなわち金属磁性粉末１の平均粒径）が、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。ナノ粒子２の平均粒径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、各ナノ粒子２の円相当径を計測することで算出すればよい。具体的に、金属磁性粉末１を、ＴＥＭにより５０万倍以上の倍率で観察し、観測視野に含まれる各ナノ粒子２の円相当径を、画像解析ソフトにより測定する。この際、少なくとも５００個のナノ粒子２の円相当径を測定することが好ましく、当該測定結果に基づいて、個数基準の累積頻度分布を得る。そして、当該累積頻度分布において、累積の頻度が５０％となる円相当径をナノ粒子２の平均粒径（Ｄ５０）として算出すればよい。
【0017】
なお、ナノ粒子２の平均粒径（Ｄ５０）は、７０ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましい。ナノ粒子２の平均粒径を小さくするほど、金属磁性粉末１の磁気損失ｔａｎδがより減少する傾向となる。ナノ粒子２の形状は、特に限定されないが、本実施形態で示す製法では、通常、球状もしくは球に近い形状のナノ粒子２が得られる。また、ナノ粒子２の表面には、酸化被膜や絶縁被膜などのコーティングが形成してあってもよい。
【0018】
金属磁性粉末１は、主成分としてコバルト（Ｃｏ）を含む。すなわち、ナノ粒子２は、Ｃｏを主成分とするＣｏナノ粒子である。なお、「主成分」とは、金属磁性粉末１において８０ｗｔ％以上を占める元素を意味する。金属磁性粉末１は、Ｃｏを９０ｗｔ％以上含むことが好ましく、９３ｗｔ％以上含むことがより好ましい。
【0019】
また、金属磁性粉末１は、Ｃｏ（主成分）以外に、少なくとも１種の両性金属を含むことが好ましい。両性金属とは、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）の４元素を意味し、金属磁性粉末１は、両性金属としてＺｎを含むことがより好ましい。金属磁性粉末１におけるＣｏの含有率をＷCo（ｗｔ％）とし、両性金属の含有率をＷAM（ｗｔ％）として、ＷAM／（ＷCo＋ＷAM）が、０．００１％以上（１０ｐｐｍ以上）１０％以下であることが好ましく、１％以上７％以下であることがより好ましい。なお、金属磁性粉末１が２種以上の両性金属を含む場合、ＷAMは、各両性金属の含有率の合計である。
【0020】
金属磁性粉末１には、Ｃｌ、Ｐ、Ｃ、Ｓｉ、Ｎ、および、Ｏなどのその他の微量元素が含まれていてもよい。金属磁性粉末１におけるその他の微量元素（Ｃｏおよび両性金属以外の元素）の合計含有率は、２０ｗｔ％以下であることが好ましい。
【0021】
金属磁性粉末１の組成（ＷCo、ＷAM、ＷAM／（ＷCo＋ＷAM）など）は、たとえば、誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ－ＡＥＳ）、Ｘ線回折（ＸＲＤ）、蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ）、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）、または、波長分散型Ｘ線分析（ＷＤＳ）などを用いた組成分析により測定することができ、ＩＣＰ－ＡＥＳで測定することが好ましい。ＩＣＰ－ＡＥＳによる組成分析では、まず、金属磁性粉末１を含む試料をグローブボックス中で採取し、当該試料をＨＮＯ3（硝酸）などの酸溶液に加えて、加熱溶解させる。この溶液化した試料を用いて、ＩＣＰ－ＡＥＳによる組成分析を実施し、試料中に含まれるＣｏおよび各両性金属を定量すればよい。
【0022】
なお、金属磁性粉末１の主成分は、Ｘ線回折の解析等に基づいて特定してもよい。たとえば、Ｘ線回折の解析等により金属磁性粉末１に含まれる各元素の体積率を算出し、最も体積率が高い元素を、金属磁性粉末１における主成分として認定してもよい。
【0023】
金属磁性粉末１の主相、すなわち、各ナノ粒子２の主相は、ｈｃｐ－Ｃｏである。「ｈｃｐ－Ｃｏ」とは、合金相ではなく、六方最密構造を有するＣｏの結晶相を意味する。塊状のＣｏやマイクロメートルオーダのＣｏ粒子は、ｈｃｐ構造をとり易いが、Ｃｏが１００ｎｍ以下の微粒子である場合には、主相が、ｆｃｃ－Ｃｏ（面心立方構造）またはε－Ｃｏ（立方晶の一種）となり易い傾向がある。本実施形態では、後述する所定の製法により、主相がｈｃｐ－Ｃｏであるナノ粒子２を得ている。
【0024】
また、金属磁性粉末１は、主相をｈｃｐ－Ｃｏとしつつ、Ｃｏの副相として、ｆｃｃ－Ｃｏまたは／およびε－Ｃｏを含む。このＣｏの副相は、ｈｃｐ－Ｃｏを主相とするナノ粒子２の粒内に混在している。つまり、ｈｃｐ－Ｃｏからなる単相のナノ粒子２と、ｆｃｃ－Ｃｏまたはε－Ｃｏからなる単相の他のナノ粒子とが混在するのではなく、金属磁性粉末１が、Ｃｏの混相構造（主相と副相を粒内に含む構造）を有するナノ粒子２を含む。金属磁性粉末１では、全てのナノ粒子２が混相構造を有していてもよいし、ｈｃｐ－Ｃｏのナノ粒子２（Ｃｏの副相を含まない単相のナノ粒子２）と、混相構造のナノ粒子２（Ｃｏの副相を含むナノ粒子２）とが混在していてもよい。金属磁性粉末１に含まれるナノ粒子２のうち、個数基準で、８０％以上のナノ粒子２が混相構造を有することが好ましい。
【0025】
金属磁性粉末１が、ナノ粒子２の粒内において、Ｃｏの副相を含むことで、１ＧＨｚ以上の高周波帯域において、高い透磁率を確保しつつ、従来よりも磁気損失を低減させることができる。
【0026】
なお、「主相」とは、金属磁性粉末１において５０％以上を占める結晶相を意味する。具体的に、金属磁性粉末１におけるｈｃｐ－Ｃｏの割合をＷhcp、ｆｃｃ－Ｃｏの割合をＷfcc、ε－Ｃｏの割合をＷε、Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗεを１００％として、５０％以上を占める結晶相を主相とする。つまり、５０％≦（Ｗhcp／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε）を満たす場合、金属磁性粉末１の主相がｈｃｐ－Ｃｏであると判断する。ｈｃｐ－Ｃｏの含有比率を示す「Ｗhcp／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε）」は、７０％以上９９％以下であることが好ましく、８０％以上９９％以下であることがより好ましい。ｈｃｐ－Ｃｏの含有比率を上記の範囲内とすることで、高透磁率と低磁気損失とをより好適に両立させることができる。
【0027】
金属磁性粉末１は、Ｃｏの副相として、ｆｃｃ－Ｃｏまたはε－Ｃｏのいずれか一方のみを含んでいてもよく、ｆｃｃ－Ｃｏおよびε－Ｃｏの両方を含んでいてもよい。
【0028】
金属磁性粉末１の結晶構造（すなわちナノ粒子２の結晶構造）は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）により解析することができる。図３Ａに示す（ｄ）が、金属磁性粉末１のＸＲＤパターンの一例である。なお、図３Ａの（ａ）～（ｃ）は、いずれも、文献やＩＣＤＤなどのデータベースに収録されているＸＲＤパターンであり、（ａ）がε－ＣｏのＸＲＤパターン、（ｂ）がｆｃｃ－ＣｏのＸＲＤパターン、（ｃ）がｈｃｐ－ＣｏのＸＲＤパターンである。また、図３Ａの（ｅ）は、比較例に相当する金属磁性粉末のＸＲＤパターンの一例である。
【0029】
ＸＲＤの２θ／θ測定により、図３Ａの（ｄ）に示すような金属磁性粉末１のＸＲＤパターンを得た後、ＸＲＤ解析ソフトを用いて、測定したＸＲＤパターンのプロファイルフィッティング（ピーク分離）を実施する。そして、分離した回折ピークを、データベースと照合することで、金属磁性粉末１に含まれる結晶相を同定することができる。図３Ａの（ｄ）に示すＸＲＤパターンでは、「▼」で示すピークが、ｈｃｐ－Ｃｏに由来する回折ピークであり、「▽」で示すピークがｆｃｃ－Ｃｏに由来する回折ピークである。
【0030】
また、Ｃｏ結晶相の割合は、回折ピークの積分強度に基づいて算出すればよい。具体的に、プロファイルフィッティングによりＸＲＤパターン（ｄ）に含まれる回折ピークを同定した後に、同定した回折ピークの積分強度を算出する。Ｗhcpはｈｃｐ－Ｃｏに由来する回折ピークの積分強度とし、Ｗfccはｆｃｃ－Ｃｏに由来する回折ピークの積分強度とし、Ｗεはε－Ｃｏに由来する回折ピークの積分強度として、「Ｗhcp／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε）」を算出すればよい。
【0031】
図３ＡのＸＲＤパターン（ｄ）では、ｈｃｐ－Ｃｏの回折ピークとｆｃｃ－Ｃｏの回折ピークとが検出されており、ｈｃｐ－Ｃｏの比率（Ｗhcp／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε））が９５．１％で、ｆｃｃ－Ｃｏの比率（Ｗfcc／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε））が４．９％である。つまり、図３Ａ（ｄ）の金属磁性粉末１では、主相がｈｃｐ－Ｃｏであり、副相がｆｃｃ－Ｃｏである。
【0032】
比較例に相当する図３ＡのＸＲＤパターン（ｅ）においても、ｈｃｐ－Ｃｏの回折ピークとｆｃｃ－Ｃｏの回折ピークとが検出されているが、ＸＲＤパターン（ｅ）では、２θ＝４３．９°付近および５１．２°付近のピーク強度が、（ｄ）よりも高くなっている。より具体的に、ＸＲＤパターン（ｅ）では、ｈｃｐ－Ｃｏの比率（Ｗhcp／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε））が３８．６％で、ｆｃｃ－Ｃｏの比率（Ｗfcc／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε））が６１．４％である。つまり、図３Ａ（ｅ）の比較例に係る金属磁性粉末では、主相がｆｃｃ－Ｃｏであり、副相がｈｃｐ－Ｃｏである。
【0033】
なお、金属磁性粉末１の主相であるｈｃｐ－Ｃｏには、両性金属や不純物元素が、僅かに固溶していてもよい。ただし、ｈｃｐ－Ｃｏの格子定数のズレ度合いが、０．５％以下であることが好ましい。「格子定数のズレ度合い」は、（｜ｄSTD－ｄf｜）／ｄSTD（％）で表され、ｄSTDは、データベースに収録されているｈｃｐ－Ｃｏの格子定数、ｄfは、金属磁性粉末１のＸＲＤパターンを解析して算出したｈｃｐ－Ｃｏの格子定数である。格子定数は、ＴＥＭを用いた電子線回折により測定してもよい。
【0034】
また、ナノ粒子２の粒内における混相構造の有無は、高分解能電子顕微鏡（ＨＲＥＭ）、電子線後方散乱回折（ＥＢＳＤ）、または電子線回折などのＴＥＭを用いた解析により確認することができる。たとえば、ＴＥＭの電子線回折により、各ナノ粒子２の結晶構造を解析する場合には、少なくとも５０個のナノ粒子２に対して電子線を照射して、その際に得られた電子線回折パターンに基づいて、各ナノ粒子２が単相構造と混相構造のどちらを有しているかを判定する。なお、当該分析では、なるべく、視野内で孤立しているナノ粒子２を選択して、電子線を照射することが好ましい。
【0035】
なお、金属磁性粉末１の結晶構造解析では、まず、ＴＥＭの電子線回折によりナノ粒子２の結晶構造を特定し、その後、電子線回折の解析結果を参考として、ＸＲＤによりＣｏ結晶相の比率を算定してもよい。
【0036】
金属磁性粉末１が両性金属を含む場合、当該両性金属は、主相（ｈｃｐ－Ｃｏ）に固溶したり、酸化物などの化合物中に含まれたりするよりも、両性金属の結晶粒３として存在することが好ましい。換言すると、金属磁性粉末１は、両性金属の結晶粒３を含むことが好ましく、特に、Ｚｎの結晶粒（３）を含むことがより好ましい。
【0037】
金属磁性粉末１が両性金属の結晶粒３を含む場合、金属磁性粉末１のＸＲＤパターンでは、Ｃｏ結晶相の回折ピークが検出されるだけでなく、両性金属の回折ピークも検出される。実際に、図３Ｂの（ｅ）が、両性金属としてＺｎを含む金属磁性粉末１のＸＲＤパターンの一例である。なお、図３Ｂの（ａ）～（ｃ）は、図３Ａと同様に、文献やＩＣＤＤなどのデータベースに収録されている各Ｃｏ結晶相の回折ピークであり、図３Ｂの（ｄ）は、データベースに収録されているＺｎの回折ピークである。
【0038】
図３ＢのＸＲＤパターン（ｅ）では、ｈｃｐ－Ｃｏの回折ピークと共に、Ｚｎの回折ピークが検出されている（「○」で示すピークがＺｎの回折ピークである）。つまり、図３Ｂ（ｅ）に示す金属磁性粉末１では、Ｚｎが、酸化物などの化合物として存在するのではなく、金属結晶として存在していることがわかる。このように、ＸＲＤパターンの解析により、両性金属の存在状態を確認することができる。
【0039】
また、金属磁性粉末１が両性金属を含む場合、両性金属は、ナノ粒子２の内部、または／および、ナノ粒子２の表面に存在していることが好ましい。つまり、金属磁性粉末１は、両性金属の結晶粒３として、ナノ粒子２の内部に存在する結晶粒３ａ、または／および、ナノ粒子２の表面に付着している結晶粒３ｂを含むことが好ましい。加えて、両性金属の結晶粒３の粒径は、ナノ粒子２の平均粒径よりも小さいことが好ましい。両性金属の存在箇所は、たとえば、ＴＥＭ－ＥＤＳを用いたマッピング分析により特定することができる。
【0040】
（複合磁性体１０）
次に、図２に基づいて、上述した金属磁性粉末１を含む複合磁性体１０について、説明する。
次に、図２に基づいて、上述した金属磁性粉末１を含む複合磁性体１０について、説明する。
【0041】
複合磁性体１０は、上述した特徴を有する金属磁性粉末１と、樹脂６と、を含んでおり、金属磁性粉末１を構成するナノ粒子２が、樹脂６中に分散している。換言すると、樹脂６が、ナノ粒子２の間に介在しており、隣接する粒子間を絶縁している。樹脂６は、絶縁性を有する樹脂材料であればよく、その材質は特に限定されない。たとえば、樹脂６として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂、または、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を用いることができ、熱硬化性樹脂であることが好ましい。
【0042】
複合磁性体１０の断面における金属磁性粉末１の面積割合は、１０％～６０％であることが好ましく、１０％～４０％であることがより好ましい。
【0043】
複合磁性体１０の断面における金属磁性粉末１の面積割合は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて複合磁性体１０の切断面を観察し、画像解析ソフトを用いて断面画像を解析することで算出できる。具体的に、コントラストに基づいて、複合磁性体１０の断面画像を２値化して、金属磁性粉末とその他の部分とを区別し、画像全体（すなわち観察した視野の面積）に対して金属磁性粉末１が占める面積の割合を算出すればよい。上記の方法で算出した面積割合は、複合磁性体１０に含まれるナノ粒子２の体積割合とみなすことができる。
【0044】
金属磁性粉末１が両性金属を含む場合、両性金属は、複合磁性体１０の内部においても、結晶粒３として存在していることが好ましい。より具体的に、両性金属の結晶粒３は、ナノ粒子２の内部、および、ナノ粒子２の表面に存在することができる。加えて、両性金属の結晶粒３は、複合磁性体１０の樹脂６中に分散していてもよい（結晶粒３ｃ）。樹脂６中に存在する結晶粒３ｃは、ナノ粒子２の表面に付着していた結晶粒３ｂが、金属磁性粉末１と樹脂６とを混ぜ合わせる過程で、粒子表面から剥離することで生成すると考えられる。
【0045】
つまり、複合磁性体１０における両性金属の存在箇所としては、Ａ：ナノ粒子２の内部、Ｂ：ナノ粒子２の表面、および、Ｃ：樹脂６中の３つのパターンが挙げられる。複合磁性体１０における両性金属は、Ａ～Ｃのいずれか１つのパターンで存在していてもよいし、Ａ～Ｃのうちいずれか２つのパターンで存在していてもよいし、Ａ～Ｃの全ての箇所に存在していてもよい。複合磁性体１０における両性金属の存在箇所は、複合磁性体１０の断面において、ＴＥＭ－ＥＤＳによるマッピング分析を実施することで、特定することができる。
【0046】
なお、金属磁性粉末１が複合磁性体１０に含まれている場合であっても、金属磁性粉末１の平均粒径（Ｄ５０）、組成、および、結晶構造は、上述した方法（ＴＥＭ観察、ＩＣＰ－ＡＥＳ、ＸＲＤなど）で分析することができる。なお、複合磁性体１０に含まれる金属磁性粉末１の組成を、ＩＣＰ－ＡＥＳやＸＲＤ等により分析する際には、樹脂６の構成元素の影響を受ける場合がある。このような場合には、Ｃｏおよび両性金属以外の元素の影響を排除し、ＷAM／（ＷCo＋ＷAM）のみに基づいて金属磁性粉末１の主成分を特定してもよい。
【0047】
複合磁性体１０には、セラミック粒子、ナノ粒子２以外の金属粒子などが含まれていてもよい。また、複合磁性体１０の形状および寸法は、特に限定されず、用途に応じて適宜決定すればよい。
【0048】
以下、金属磁性粉末１および複合磁性体１０の製造方法の一例について説明する。本実施形態の金属磁性粉末１は、気相中熱分解法、または、不均化反応を伴う液相中熱分解法により製造することが好ましい。
【0049】
（気相中熱分解法による金属磁性粉末１の製造方法）
熱分解法は、前駆体であるコバルトの錯体を加熱して熱分解させることで、Ｃｏのナノ粒子を生成する方法である。一般的には、前駆体をジクロロベンゼンやエチレングリコールなどの溶媒中に分散させ、反応液を１８０℃程度の高温に加熱して、液相中で前駆体を熱分解させる（すなわち液相中熱分解法）。本実施形態では、溶媒を用いずに、不活性雰囲気の気相中で前駆体を熱分解させる（すなわち気相中熱分解法）。従来の液相中熱分解法では、ナノ粒子の主相が、ｆｃｃ－Ｃｏまたはε－Ｃｏとなり易いのに対して、気相中熱分解法では、主相がｈｃｐ－Ｃｏであるナノ粒子２を得ることができる。
熱分解法は、前駆体であるコバルトの錯体を加熱して熱分解させることで、Ｃｏのナノ粒子を生成する方法である。一般的には、前駆体をジクロロベンゼンやエチレングリコールなどの溶媒中に分散させ、反応液を１８０℃程度の高温に加熱して、液相中で前駆体を熱分解させる（すなわち液相中熱分解法）。本実施形態では、溶媒を用いずに、不活性雰囲気の気相中で前駆体を熱分解させる（すなわち気相中熱分解法）。従来の液相中熱分解法では、ナノ粒子の主相が、ｆｃｃ－Ｃｏまたはε－Ｃｏとなり易いのに対して、気相中熱分解法では、主相がｈｃｐ－Ｃｏであるナノ粒子２を得ることができる。
【0050】
気相中熱分解法では、原料である前駆体を投入した反応容器を、オイルバスに設置して、不活性雰囲気中で当該反応容器を加熱し、前駆体を熱分解させる。この際、反応容器内の原料は、メカニカルスターラなどを用いて攪拌する。前駆体のコバルト錯体としては、オクタカルボニルジコバルト（Ｃｏ2（ＣＯ）8、または、Ｃｏ4（ＣＯ）12を用いることが好ましく、Ｃｏ2（ＣＯ）8を用いることがより好ましい。反応容器としては、たとえば、セパラブルフラスコを用いることができ、反応容器の材質は特に限定されない。また、熱分解雰囲気中には、Ａｒガス、または、Ｎ2ガスなどの不活性ガスを充填させ、使用する不活性ガスの種類は特に限定されない。
【0051】
金属磁性粉末１に両性金属を添加する場合には、前駆体と共に、両性金属の原料を反応容器に投入すればよい。両性金属の原料としては、たとえば、ＺｎＣｌ2、ＡｌＣｌ3、ＳｎＣｌ2、およびＰｂＣｌ2などの両性金属の塩化物を用いることが好ましい。金属磁性粉末１における両性金属の比率（ＷAM／（ＷAM＋ＷCo））は、上記原料の配合比により制御することができる。また、熱分解反応時には、オレイン酸またはシランカップリング剤などの界面活性剤を添加してもよい。シランカップリング剤としては、たとえば、アニリン構造または／およびフェニル基を含むシランカップリング剤を用いることが好ましく、Ｎ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシランを用いることがより好ましい。
【0052】
界面活性剤を添加しない場合、気相中熱分解法における反応温度（すなわち原料の加熱温度）は、５７℃以上１８０℃以下に設定することができ、５７℃以上１２０℃以下であることが好ましく、５７℃以上８０℃以下であることがより好ましい。一方、界面活性剤を添加する場合、反応温度は、５２℃以上１５０℃以下に設定することができ、５７℃以上１２０℃以下であることが好ましく、５７℃以上８０℃以下であることがより好ましい。反応温度を高くするほど、ナノ粒子２の平均粒径が大きくなる傾向となる。反応温度が低いと、ナノ粒子２の平均粒径が小さくなると共に、ｈｃｐ－Ｃｏの比率が高くなる傾向となる。
【0053】
気相中熱分解法における反応時間は、反応温度に応じて適宜調整することが望ましい。たとえば、反応温度が１５０℃～１８０℃である場合、反応時間は０．０１ｈ～３．５ｈであることが好ましく、反応温度が１００℃以上１５０℃未満である場合、反応時間は０．１ｈ～１０ｈであることが好ましく、反応温度が１００℃未満である場合、反応時間は０．２５ｈ～９６ｈであることが好ましく、１ｈ～５０ｈであることがより好ましい。反応時間を長くするほど、ナノ粒子２の平均粒径が大きくなる傾向となる。
【0054】
ナノ粒子２の結晶構造は、界面活性剤の種類、および、反応温度などにより制御することができる。たとえば、界面活性剤を添加しない場合、反応温度を高くするほど、副相としてｆｃｃ－Ｃｏが生成し易くなる。界面活性剤としてオレイン酸を添加する場合、副相としてε－Ｃｏが生成し易く、反応温度を高くすると、ε－Ｃｏの比率が高くなる傾向となる。一方、界面活性剤としてシランカップリング剤のＮ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシランを添加した場合、副相としてｆｃｃ－Ｃｏおよびε－Ｃｏの両方が得られ易く、反応温度を高くすると、副相の比率が高くなる。
【0055】
金属磁性粉末１に両性金属を添加する場合、両性金属の原料は、反応開始時点で添加してもよく、反応開始から所定時間経過してから添加してもよい。両性金属の存在箇所は、両性金属の原料を添加するタイミングにより制御することができる。具体的に、両性金属の原料を反応開始時点で添加した場合には、両性金属がナノ粒子２の粒内に存在し易くなる。一方、両性金属の原料を熱分解反応の途中で添加すると、ナノ粒子２の表面に両性金属が付着し、両性金属の原料を加えるタイミングを遅らせるほど、ナノ粒子２の表面に存在する両性金属の割合が増える傾向となる。具体的に、最終的な反応時間をＲＴとして、反応開始から２／３ＲＴ以上経過してから両性金属の原料を加えた場合には、両性金属が、粒内よりもナノ粒子２の表面に存在する傾向となる。
【0056】
気相中での熱分解反応を所望の時間継続させた後、反応容器をオイルバスから取り出し、生成物が室温になるまで自然冷却する。冷却後、洗浄用溶媒を用いて、生成したナノ粒子２を洗浄し、回収する。洗浄用溶媒としては、たとえば、アセトン、ジクロロベンゼン、または、エタノールなどの有機溶媒を用いることができ、ナノ粒子２の酸化を抑制するために、洗浄用溶媒に対して脱気処理を施しておくことが好ましい。もしくは、洗浄用溶媒として、水分含有量を１０ｐｐｍ以下に抑えた超脱水グレードの有機溶媒を用いることが好ましい。なお、ナノ粒子２の回収には、磁石を用いればよい。以上の工程により、金属磁性粉末１が得られる。
【0057】
なお、原料の秤量からナノ粒子の洗浄・回収までの一連の工程は、Ａｒ雰囲気などの不活性ガス雰囲気で実施する。
【0058】
（不均化反応を伴う液相中熱分解による金属磁性粉末１の製造方法）
不均化反応とは、１種類の物質が２分子以上互いに反応することで、２種類以上の別の物質を生成する反応を意味する。不均化反応を伴う液相中熱分解で金属磁性粉末１を製造する場合、前駆体（Ｃｏ原料）として、クロロトリス（トリフェニルホスフィン）コバルト（ＣｏＣｌ(Ｐｈ3Ｐ)3）を用いることが好ましい。不均化反応を伴う液相中熱分解では、前駆体からＣｏ（０）(Ｐｈ3Ｐ)4とＣｏ（II）Ｃｌ2(Ｐｈ3Ｐ)2の２種類の化合物が生成し、当該化合物のうちＣｏ（０）(Ｐｈ3Ｐ)4が分解することによりＣｏのナノ粒子２が生成される。当該製法においても気相中熱分解と同様に、ＺｎＣｌ2などの両性金属の原料を添加することが好ましい。
不均化反応とは、１種類の物質が２分子以上互いに反応することで、２種類以上の別の物質を生成する反応を意味する。不均化反応を伴う液相中熱分解で金属磁性粉末１を製造する場合、前駆体（Ｃｏ原料）として、クロロトリス（トリフェニルホスフィン）コバルト（ＣｏＣｌ(Ｐｈ3Ｐ)3）を用いることが好ましい。不均化反応を伴う液相中熱分解では、前駆体からＣｏ（０）(Ｐｈ3Ｐ)4とＣｏ（II）Ｃｌ2(Ｐｈ3Ｐ)2の２種類の化合物が生成し、当該化合物のうちＣｏ（０）(Ｐｈ3Ｐ)4が分解することによりＣｏのナノ粒子２が生成される。当該製法においても気相中熱分解と同様に、ＺｎＣｌ2などの両性金属の原料を添加することが好ましい。
【0059】
不均化反応を伴う液相中熱分解で金属磁性粉末１を製造する場合、まず、金属磁性粉末１が所望の組成となるように、前駆体、および、両性金属の原料を秤量する。そして、前駆体、両性金属の原料、および、溶媒を、セパラブルフラスコなどの反応容器に投入し、これら原料を、メカニカルスターラなどを用いて攪拌する。金属磁性粉末１における両性金属の比率（ＷAM／（ＷAM＋ＷCo））は、上記原料の配合比により制御することができる。溶媒としては、エタノール、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、または、オレイルアミン（Oleylamine）を用いることが好ましい。なお、オレイン酸などの界面活性剤を添加してもよい。
【0060】
ナノ粒子２を合成する際の雰囲気は、Ａｒ雰囲気またはＮ2雰囲気などの不活性ガス雰囲気とすることが好ましい。溶媒としてエタノールを用いる場合、攪拌時の反応液の温度（すなわち反応温度）は、２５℃（室温）以上６５℃以下であることが好ましい。一方、溶媒としてＴＨＦまたはオレイルアミンを用いる場合、反応温度は、１０℃以上６５℃以下とすることができ、２５℃（室温）以上４０℃以下であることが好ましい。反応温度を高くするほど、ナノ粒子２の平均粒径が大きくなる傾向となる。
【0061】
また、攪拌時間（すなわち反応時間）は、反応温度に応じて適宜調整することが望ましく、たとえば、０．０１ｈ～８０ｈであることが好ましく、反応温度が室温の場合は、０．１ｈ～７２ｈであることがより好ましい。反応時間を長くするほど、ナノ粒子２の平均粒径が大きくなる傾向となる。
【0062】
不均化反応を伴う液相中熱分解で金属磁性粉末１を製造する場合、ナノ粒子２の結晶構造は、溶媒の種類、および、反応温度などにより制御することができる。たとえば、反応温度を低くするほど、ｈｃｐ－Ｃｏの比率（Ｗhcp／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε））が高くなる傾向となり、反応温度を高くするほど、副相（ｆｃｃ－Ｃｏまたは／およびε－Ｃｏ）が生成し易くなる。溶媒としてエタノールを使用した場合は、他の溶媒（ＴＨＦまたはオレイルアミン）を使用する場合よりも、ｈｃｐ－Ｃｏの比率が高くなり易く、２５℃以上の反応温度で、副相としてｆｃｃ－Ｃｏが生成し易い。溶媒としてＴＨＦを使用した場合には、主相のｈｃｐ－Ｃｏと副相のｆｃｃ－Ｃｏとの混相構造が得られ易い。また、溶媒としてオレイルアミンを使用する場合には、主相のｈｃｐ－Ｃｏと、副相のｆｃｃ－Ｃｏおよびε－Ｃｏの３相による混相構造が得られる傾向となる。オレイルアミンを使用しつつ反応温度を４０℃超過に設定した場合には、主相のｈｃｐ－Ｃｏと副相のε－Ｃｏとの混相構造が得られ易い。
【0063】
不均化反応を伴う液相中熱分解においても、両性金属の原料は、反応開始時点で添加してもよく、反応開始から所定時間経過してから添加してもよい。両性金属の存在箇所は、両性金属の原料を添加するタイミングにより制御することができる。具体的に、両性金属の原料を反応開始時点で添加した場合には、両性金属がナノ粒子２の粒内に存在し易くなる。一方、両性金属の原料を熱分解反応の途中で添加すると、ナノ粒子２の表面に両性金属が付着し、両性金属の原料を加えるタイミングを遅らせるほど、ナノ粒子２の表面に存在する両性金属の割合が増える傾向となる。具体的に、最終的な反応時間をＲＴとして、反応開始から３／４ＲＴ以上経過してから両性金属の原料を加えた場合には、両性金属が、粒内よりもナノ粒子２の表面に存在する傾向となる。
【0064】
反応液の攪拌を停止して、反応を停止させた後、生成したナノ粒子２を洗浄し、回収する。ナノ粒子２を洗浄する際には、未反応の原料や中間生成物などが可溶な洗浄用溶媒を用いる。具体的に、洗浄用溶媒としては、たとえば、アセトン、ジクロロベンゼン、または、エタノールなどの有機溶媒を用いることができる。ナノ粒子２の酸化を抑制するために、洗浄用溶媒に対して脱気処理を施しておくことが好ましい。もしくは、洗浄用溶媒として、水分含有量を１０ｐｐｍ以下に抑えた超脱水グレードの有機溶媒を用いることが好ましい。なお、ナノ粒子２の回収には、磁石を用いればよい。以上の工程により、金属磁性粉末１が得られる。
【0065】
なお、原料の秤量からナノ粒子の洗浄・回収までの一連の工程は、Ａｒ雰囲気などの不活性ガス雰囲気で実施する。
【0066】
（複合磁性体１０の製造方法）
次に、複合磁性体１０の製造方法の一例について説明する。
次に、複合磁性体１０の製造方法の一例について説明する。
【0067】
複合磁性体１０は、金属磁性粉末１と、樹脂６と、溶媒とを、混ぜ合わせて、所定の分散処理を施すことで製造することができる。分散処理としては、超音波分散処理、または、ビーズミルなどのメディア分散処理を採用することが好ましい。分散処理の条件は、特に限定されず、樹脂６中にナノ粒子２が均等に分散するように、各種条件を設定すればよい。分散処理の際に添加する溶媒としては、たとえば、アセトン、ジクロロベンゼン、または、エタノールなどの有機溶媒を用いることができ、脱気処理した有機溶媒、もしくは、超脱水グレードの有機溶媒を用いることが好ましい。また、メディア分散処理の際に使用するメディアとしては、各種セラミックビーズを用いることができ、セラミックビーズの中でも比重の大きいＺｒＯ2のビーズを用いることが好ましい。
【0068】
なお、分散処理によって、複合磁性体１０における両性金属の存在箇所が変化する場合がある。たとえば、超音波分散処理を実施した場合は、ナノ粒子２の表面に付着していた両性金属が剥離され難いが、メディア分散処理を実施した場合には、ナノ粒子２の表面に付着していた両性金属が剥離され易い。そのため、メディア分散の処理時間を長くするほど、樹脂６中に分散する両性金属の割合が増える傾向となる。
【0069】
上記の分散処理で得られたスラリーを、Ａｒ雰囲気などの不活性雰囲気中で乾燥させ、溶媒を揮発させた乾燥体を得る。その後、乳鉢や乾式の解砕機などを用いて、乾燥体を解砕し、金属磁性粉末１と樹脂６とを含む顆粒を得る。そして、当該顆粒を金型に充填して加圧することで、複合磁性体１０が得られる。なお、樹脂６として熱硬化性樹脂を用いる場合には、加圧成形後の複合磁性体に対して硬化処理を施すことが好ましい。複合磁性体の製造方法は、上記の加圧成形法に限定されない。たとえば、分散処理で得られたスラリーをＰＥＴフィルムの上に塗布して乾燥させることで、シート状の複合磁性体１０を得てもよい。
【0070】
なお、複合磁性体１０を得るための一連の工程についても、金属磁性粉末１の製造と同様に、Ａｒ雰囲気などの不活性雰囲気で実施する。
【0071】
（実施形態のまとめ）
本実施形態の金属磁性粉末１は、主相がｈｃｐ－Ｃｏであり、かつ、平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ～１００ｎｍ（好ましくは１ｎｍ～７０ｎｍ）であるナノ粒子２で構成してある。そして、当該金属磁性粉末１は、副相として、ｆｃｃ－Ｃｏまたは／およびε－Ｃｏを含む。金属磁性粉末１が混相構造のナノ粒子２を含むことで、１ＧＨｚ以上の高周波帯域において、高い透磁率を確保しつつ、従来よりも磁気損失を低減させることができる。また、複合磁性体１０についても、上記特徴を有する金属磁性粉末１を含むことで、高周波帯域において、高透磁率と低磁気損失とを好適に両立させることができる。
本実施形態の金属磁性粉末１は、主相がｈｃｐ－Ｃｏであり、かつ、平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ～１００ｎｍ（好ましくは１ｎｍ～７０ｎｍ）であるナノ粒子２で構成してある。そして、当該金属磁性粉末１は、副相として、ｆｃｃ－Ｃｏまたは／およびε－Ｃｏを含む。金属磁性粉末１が混相構造のナノ粒子２を含むことで、１ＧＨｚ以上の高周波帯域において、高い透磁率を確保しつつ、従来よりも磁気損失を低減させることができる。また、複合磁性体１０についても、上記特徴を有する金属磁性粉末１を含むことで、高周波帯域において、高透磁率と低磁気損失とを好適に両立させることができる。
【0072】
金属磁性粉末１および複合磁性体１０では、Ｗhcp／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε）が、７０％以上９９％以下である。主相であるｈｃｐ－Ｃｏの比率が、上記の要件を満たすことで、高周波帯域において、高透磁率と低磁気損失とをより好適に両立させることができる。
【0073】
また、金属磁性粉末１および複合磁性体１０は、両性金属の結晶（好ましくはＺｎ結晶）を含む。Ｃｏの混相構造を有するナノ粒子２で構成される金属磁性粉末１に、両性金属を添加することで、磁気損失をより低減させることができる。
【0074】
金属磁性粉末１および複合磁性体１０は、いずれも、インダクタ、トランス、チョークコイル、フィルタ、および、アンテナなどの各種電子部品に適用することができ、特に、動作周波数が１ＧＨｚ以上（より好ましくは１ＧＨｚ～１０ＧＨｚ）の高周波回路向けの電子部品に好適に適用することができる。
【0075】
金属磁性粉末１（もしくは複合磁性体１０）を含む電子部品としては、たとえば、図４に示すようなインダクタ１００が挙げられる。インダクタ１００は、素体が本実施形態の複合磁性体１０で構成してあり、素体の内部にコイル部５０が埋設してある。素体の端面には、一対の外部電極６０，８０が形成してあり、各外部電極６０，８０が、それぞれ、コイル部５０の引出部５０ａ、５０ｂと電気的に接続している。インダクタ１００のような電子部品は、本実施形態の金属磁性粉末１（複合磁性体１０）を含んでいるため、優れた高周波特性を有する。
【0076】
以上、本開示の実施形態について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内で種々に改変することができる。
【実施例0077】
以下、具体的な実施例に基づいて、本開示をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0078】
（実験１）
実験１では、気相中熱分解法により試料Ａ１～Ａ１８に係る金属磁性粉末を製造した。具体的に、前駆体であるＣｏ2（ＣＯ）8をセパラブルフラスコに投入し、当該前駆体を、５７℃に加熱しながら、メカニカルスターラを用いて攪拌した。セパラブルフラスコの加熱には、オイルバスを使用したが、セパラブルフラスコの内部には、溶媒を添加せずに、気相中で前駆体を熱分解させた。この際の雰囲気は、Ａｒ雰囲気とし、各試料における反応時間は、表１に示す値に設定した。
実験１では、気相中熱分解法により試料Ａ１～Ａ１８に係る金属磁性粉末を製造した。具体的に、前駆体であるＣｏ2（ＣＯ）8をセパラブルフラスコに投入し、当該前駆体を、５７℃に加熱しながら、メカニカルスターラを用いて攪拌した。セパラブルフラスコの加熱には、オイルバスを使用したが、セパラブルフラスコの内部には、溶媒を添加せずに、気相中で前駆体を熱分解させた。この際の雰囲気は、Ａｒ雰囲気とし、各試料における反応時間は、表１に示す値に設定した。
【0079】
試料Ａ１～Ａ６では、界面活性剤を添加せずに前駆体を熱分解させ、試料Ａ７～Ａ１２では、熱分解時に界面活性剤としてオレイン酸を添加し、試料Ａ１３～Ａ１８では、熱分解時に界面活性剤としてシランカップリング剤のＮ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシランを添加した。
【0080】
熱分解でナノ粒子を合成した後、セパラブルフラスコを室温で静置して、生成したナノ粒子を室温まで自然冷却させた。冷却後、ナノ粒子を、超脱水アセトンを用いて洗浄し、磁石により回収した。なお、原料の秤量から洗浄・回収までの一連の作業は、Ａｒ雰囲気下で実施した。以上の工程により、試料Ａ１～Ａ１８に係る金属磁性粉末を得た。
【0081】
次に、上記の金属磁性粉末を用いて、複合磁性体を製造した。なお、複合磁性体の製造方法は、試料Ａ１～Ａ１８で共通とした。
【0082】
まず、複合磁性体におけるナノ粒子の含有率が１０ｖｏｌ％となるように、金属磁性粉末を秤量した。そして、秤量した金属磁性粉末と、エポキシ樹脂と、溶媒であるアセトンとを混ぜ合わせ、当該混合物に対して超音波分散処理を施した。超音波分散の処理時間は１０ｍｉｎとし、超音波分散処理によって得られた分散液を、５０℃のＡｒ雰囲気で乾燥させることで乾燥体を得た。そして、当該乾燥体を乳鉢で解砕した後、得られた顆粒を金型に充填して加圧することで複合磁性体を得た。各試料における複合磁性体は、いずれも、外形７ｍｍ、内径３ｍｍ、厚さ１ｍｍのトロイダル形状を有していた。複合磁性体を製造する一連の工程については、Ａｒ雰囲気下で実施した。
【0083】
実験１における各試料の複合磁性体について、以下に示す評価を実施した。
【0084】
ナノ粒子の平均粒径
実験１の各試料で製造したナノ粒子を、ＴＥＭ（日本電子株式会社製：ＪＥＭ－２１００Ｆ）により、倍率５０万倍で観察した。そして、画像解析ソフトにより５００個のナノ粒子の円相当径を計測し、その平均粒径（Ｄ５０）を算出した。
実験１の各試料で製造したナノ粒子を、ＴＥＭ（日本電子株式会社製：ＪＥＭ－２１００Ｆ）により、倍率５０万倍で観察した。そして、画像解析ソフトにより５００個のナノ粒子の円相当径を計測し、その平均粒径（Ｄ５０）を算出した。
【0085】
結晶構造解析
まず、ＴＥＭ観察時に、視野内で孤立している５０個のナノ粒子に対して電子線を照射して、電子線回折パターンを得た。そして、得られた電子線回折パターンに基づいて、各ナノ粒子が単相構造と混相構造のどちらを有するかを同定した。実験１の各試料Ａ１～Ａ１８では、いずれも、ナノ粒子が混相構造を有していることが確認できた。
まず、ＴＥＭ観察時に、視野内で孤立している５０個のナノ粒子に対して電子線を照射して、電子線回折パターンを得た。そして、得られた電子線回折パターンに基づいて、各ナノ粒子が単相構造と混相構造のどちらを有するかを同定した。実験１の各試料Ａ１～Ａ１８では、いずれも、ナノ粒子が混相構造を有していることが確認できた。
【0086】
また、ＸＲＤ装置（株式会社リガク製：Ｓｍａｒｔ Ｌａｂ）を用いた２θ／θ測定により、複合磁性体のＸＲＤパターンを得た。そして、得られたＸＲＤパターンをＸ線分析統合ソフトウェア（ＳｍａｒｔＬａｂ Ｓｔｕｄｉｏ ＩＩ）により解析し、ｈｃｐ－Ｃｏ、ｆｃｃ－Ｃｏ、および、ε－Ｃｏの比率（Ｗhcp、Ｗfcc、およびＷε）を算出した。なお、当該解析では、ｈｃｐ－Ｃｏ、ｆｃｃ－Ｃｏ、および、ε－Ｃｏの合計を１００％として、各Ｃｏ結晶相の比率を算定した。
【0087】
磁気特性の評価
ネットワークアナライザ（アジレント・テクノロジー株式会社製：ＨＰ８７５３Ｄ）を用いた同軸Ｓパラメータ法により、５ＧＨｚにおける複素透磁率の実部（すなわち透磁率μ′（単位なし））と、虚部μ″とを測定した。そして、５ＧＨｚにおける磁気損失ｔａｎδ（単位なし）を、μ″／μ′として算出した。透磁率μ´および磁気損失ｔａｎδは、複合磁性体におけるナノ粒子の含有率によっても変化する。実験１の各試料のように、複合磁性体におけるナノ粒子の含有率が１０ｖｏｌ％である場合には、透磁率μ′が１．１５以上で、かつ、磁気損失ｔａｎδが０．１００以下である試料を、「良好」と判断した。
ネットワークアナライザ（アジレント・テクノロジー株式会社製：ＨＰ８７５３Ｄ）を用いた同軸Ｓパラメータ法により、５ＧＨｚにおける複素透磁率の実部（すなわち透磁率μ′（単位なし））と、虚部μ″とを測定した。そして、５ＧＨｚにおける磁気損失ｔａｎδ（単位なし）を、μ″／μ′として算出した。透磁率μ´および磁気損失ｔａｎδは、複合磁性体におけるナノ粒子の含有率によっても変化する。実験１の各試料のように、複合磁性体におけるナノ粒子の含有率が１０ｖｏｌ％である場合には、透磁率μ′が１．１５以上で、かつ、磁気損失ｔａｎδが０．１００以下である試料を、「良好」と判断した。
【0088】
実験１における各試料の評価結果を表１に示す。
【表1】
【0089】
表１に示すように、反応温度（熱分解温度）を５７℃に設定した場合、反応時間を１～９６ｈの範囲内とした試料（実施例）では、平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ～１００ｎｍで、かつ、混相構造を有するナノ粒子が得られた。反応時間を１２０ｈとした試料Ａ６，Ａ１２，およびＡ１８（比較例）では、ナノ粒子が混相構造を有していたものの、当該ナノ粒子の平均粒径（Ｄ５０）が１００ｎｍよりも大きくなった。比較例である試料Ａ６，Ａ１２，およびＡ１８では、透磁率と磁気損失の両方とも評価基準の満足できなかった。一方で、平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ～１００ｎｍの範囲内である実施例（試料Ａ１～Ａ５，Ａ７～Ａ１１，Ａ１３～Ａ１７）では、比較例よりも透磁率特性および磁気損失特性が向上しており、５ＧＨｚで良好な磁気特性が得られた。
【0090】
なお、表１に示す実施例では、平均粒径を小さくするほど、磁気損失を低減させることができた。つまり、主相がｈｃｐ－Ｃｏである混相構造のナノ粒子では、平均粒径が、７２ｎｍ以下であることが好ましく、５２ｎｍ以下であることがより好ましいことがわかった。
【0091】
また、表１に示す評価結果から、界面活性剤の添加によって、Ｃｏのナノ粒子の結晶構造が変化することがわかった。具体的に、界面活性剤を添加しない場合（試料Ａ１～Ａ６）には、副相としてｆｃｃ－Ｃｏが生成し、界面活性剤を添加する場合よりも主相であるｈｃｐ－Ｃｏの比率が高くなることがわかった。一方、界面活性剤としてオレイン酸を添加した場合（試料Ａ７～Ａ１２）は、副相としてε－Ｃｏが生成し、界面活性剤としてＮ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシランを添加した場合（試料Ａ１３～Ａ１８）は、副相としてｆｃｃ－Ｃｏおよびε－Ｃｏが生成することがわかった。
【0092】
（実験２）
実験２では、熱分解時の反応温度を変えて、表２～表４に示す条件で金属磁性粉末を製造した。表２に示す各試料Ｂ１～Ｂ２８（および実験１のＡ１～Ａ６）では、界面活性剤を添加せずに前駆体であるＣｏ2（ＣＯ）8を、気相中で熱分解させ、金属磁性粉末を得た。一方、表３に示す各試料Ｃ１～Ｃ２８（および実験１のＡ７～Ａ１２）では、オレイン酸を添加してＣｏの金属磁性粉末を製造し、表４に示すＤ１～Ｄ２８（および実験１のＡ１３～Ａ１８）では、シランカップリング剤のＮ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシランを添加して、金属磁性粉末を製造した。
実験２では、熱分解時の反応温度を変えて、表２～表４に示す条件で金属磁性粉末を製造した。表２に示す各試料Ｂ１～Ｂ２８（および実験１のＡ１～Ａ６）では、界面活性剤を添加せずに前駆体であるＣｏ2（ＣＯ）8を、気相中で熱分解させ、金属磁性粉末を得た。一方、表３に示す各試料Ｃ１～Ｃ２８（および実験１のＡ７～Ａ１２）では、オレイン酸を添加してＣｏの金属磁性粉末を製造し、表４に示すＤ１～Ｄ２８（および実験１のＡ１３～Ａ１８）では、シランカップリング剤のＮ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシランを添加して、金属磁性粉末を製造した。
【0093】
反応温度および反応時間以外の製造条件は、実験１と同様として、実験２の各試料に係る金属磁性粉末および複合磁性体を製造した。実験２の各試料の評価結果を表２～表４に示す。
【0094】
【表2】
【表3】
【表4】
【0095】
表２～表４の評価結果から、気相中熱分解時の反応温度を高くするほど、副相が生成し易くなり、ｈｃｐ－Ｃｏの比率が低下することがわかった。換言すると、気相中熱分解時の反応温度を低くするほど、ｈｃｐ－Ｃｏの比率が高くなることがわかった。
【0096】
表２に示す試料Ｂ１～Ｂ６（比較例）では、界面活性剤を添加せずに、５２℃で前駆体を熱分解させることで、副相を含まない金属磁性粉末が得られた。当該試料Ｂ１～Ｂ６では、磁気損失が０．１００以下となったものの、透磁率が１．１５（基準値）よりも低く、磁気特性の評価基準を満足できなかった。界面活性剤を使用しない条件では、反応温度を５７℃～１８０℃に設定した場合に、ｈｃｐ－Ｃｏの主相（ナノ粒子の５０％以上を占める結晶相）と、ｆｃｃ－Ｃｏの副相とを含む混相構造が得られた。そして、混相構造のナノ粒子を含む試料のうち、平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ～１００ｎｍの範囲内である実施例（試料Ａ１～Ａ５，および試料Ｂ７～Ｂ２８）では、５ＧＨｚにおいて、高い透磁率と低い磁気損失とを両立して得ることができた。
【0097】
表３に示す試料Ｃ２５～Ｃ２８（比較例）では、オレイン酸を添加して、１８０℃の高温で前駆体を熱分解させることで、ε－Ｃｏを主相とする金属磁性粉末が得られた。ε－Ｃｏを主相とする試料Ｃ２５～Ｃ２８では、５ＧＨｚで高い透磁率が得られたものの、磁気損失が０．１００よりも大きく、磁気特性の評価基準を満足できなかった。オレイン酸を添加した場合、反応温度を５２℃～１５０℃に設定することで、ｈｃｐ－Ｃｏの主相と、ε－Ｃｏの副相とを含む混相構造が得られた。そして、混相構造のナノ粒子を含む試料のうち、平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ～１００ｎｍの範囲内である実施例（試料Ｃ１～Ｃ５，Ａ７～Ａ１１，およびＣ７～Ｃ２４）では、５ＧＨｚにおいて、高い透磁率と低い磁気損失とを両立して得ることができた。
【0098】
また、表４に示す試料Ｄ２５～Ｄ２８では、Ｎ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシランを添加して、１８０℃の高温で前駆体を熱分解させることで、ｈｃｐ－Ｃｏの比率が５０％未満である金属磁性粉が得られた。当該試料Ｄ２５～Ｄ２８では、５ＧＨｚで高い透磁率が得られたものの、磁気損失が０．１００よりも大きく、磁気特性の評価基準を満足できなかった。Ｎ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシランを添加した場合、反応温度を５２℃～１５０℃に設定することで、ｈｃｐ－Ｃｏの主相と、ｆｃｃ－Ｃｏおよびε－Ｃｏの副相とを含む混相構造が得られた。そして、混相構造のナノ粒子を含む試料のうち、平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ～１００ｎｍの範囲内である実施例（試料Ｄ１～Ｄ５，Ａ１３～Ａ１７，およびＤ７～Ｄ２４）では、５ＧＨｚにおいて、高い透磁率と低い磁気損失とを両立して得ることができた。
【0099】
上述した表２～表４の結果から、平均粒径（Ｄ５０）が１ｎｍ～１００ｎｍの範囲内であるＣｏナノ粒子が、ｈｃｐ－Ｃｏの主相と、ｆｃｃ－Ｃｏまたは／およびε－Ｃｏの副相とを含むことで、高周波帯域において、高い透磁率と低い磁気損失とを両立させることができることがわかった。なお、表２～表４に示す実施例では、主相であるｈｃｐ－Ｃｏの比率が高いほど、磁気損失がより低くなる傾向となり、副相の比率が高くなるほど、透磁率が高くなる傾向となった。金属磁性粉末におけるｈｃｐ－Ｃｏの比率（Ｗhcp／（Ｗhcp＋Ｗfcc＋Ｗε）は、６８％以上９９％以下であることが好ましく、８０％以上９９％以下であることがより好ましいことがわかった。
【0100】
（実験３）
実験３では、Ｃｏナノ粒子の混相構造による磁気特性への影響をより詳細に評価するために、比較例に相当する試料Ｈ１～Ｈ８に係る複合磁性体を製造した。
実験３では、Ｃｏナノ粒子の混相構造による磁気特性への影響をより詳細に評価するために、比較例に相当する試料Ｈ１～Ｈ８に係る複合磁性体を製造した。
【0101】
試料Ｈ１（比較例）
試料Ｈ１では、液相中熱分解法により金属磁性粉末を製造した。まず、前駆体であるＣｏ2（ＣＯ）8と、溶媒であるジクロロベンゼンとを、セパラブルフラスコに投入し、反応液を得た。そして、セパラブルフラスコをオイルバス中に設置して、１８０℃に加熱し、反応液をメカニカルスターラで攪拌した。つまり、１８０℃に加熱したジクロロベンゼン中でＣｏ2（ＣＯ）8を熱分解させることで、Ｃｏのナノ粒子を生成させた。
試料Ｈ１では、液相中熱分解法により金属磁性粉末を製造した。まず、前駆体であるＣｏ2（ＣＯ）8と、溶媒であるジクロロベンゼンとを、セパラブルフラスコに投入し、反応液を得た。そして、セパラブルフラスコをオイルバス中に設置して、１８０℃に加熱し、反応液をメカニカルスターラで攪拌した。つまり、１８０℃に加熱したジクロロベンゼン中でＣｏ2（ＣＯ）8を熱分解させることで、Ｃｏのナノ粒子を生成させた。
【0102】
反応液を０．５時間攪拌させた後、セパラブルフラスコを室温で静置して、生成したナノ粒子を室温まで自然冷却させた。冷却後、ナノ粒子を、超脱水アセトンを用いて洗浄し、磁石により回収した。以上の工程により試料Ｈ１（比較例）に係る金属磁性粉末を得た。なお、原料の秤量から洗浄・回収までの一連の作業は、Ａｒ雰囲気下で実施した。
【0103】
ＴＥＭの電子線回折によりナノ粒子の結晶構造を確認したところ、試料Ｈ１では、ε－Ｃｏからなる単相のナノ粒子が得られたことがわかった。試料Ｈ１では、当該金属磁性粉末を用いて、実験１と同じ条件で複合磁性体を製造した。
【0104】
試料Ｈ２～Ｈ４（比較例）
試料Ｈ２～Ｈ４では、ｈｃｐ－Ｃｏの単相構造を有する試料Ｂ２（比較例）の金属磁性粉末（以下Ｂ２粉末と称する）と、ε－Ｃｏの単相構造を有する試料Ｈ１（比較例）の金属磁性粉末（以下Ｈ１粉末と称する）とを、混ぜ合わせて、複合磁性体を製造した。Ｂ２粉末とＨ１粉末との配合比は、混合粉末におけるＣｏ結晶相の比率が表５に示す値となるように制御した。なお、試料Ｈ２～Ｈ４における複合磁性体の製造条件は、混合粉末を使用したことを除いて、実験１と同様とした。
試料Ｈ２～Ｈ４では、ｈｃｐ－Ｃｏの単相構造を有する試料Ｂ２（比較例）の金属磁性粉末（以下Ｂ２粉末と称する）と、ε－Ｃｏの単相構造を有する試料Ｈ１（比較例）の金属磁性粉末（以下Ｈ１粉末と称する）とを、混ぜ合わせて、複合磁性体を製造した。Ｂ２粉末とＨ１粉末との配合比は、混合粉末におけるＣｏ結晶相の比率が表５に示す値となるように制御した。なお、試料Ｈ２～Ｈ４における複合磁性体の製造条件は、混合粉末を使用したことを除いて、実験１と同様とした。
【0105】
試料Ｈ５（比較例）
試料Ｈ５では、液相中熱分解法で金属磁性粉末を製造する際に、前駆体としてＣｏ2（ＣＯ）8を用い、溶媒としてテトラリン（1,2,3,4-tetrahydronaphthalene）を用い、界面活性剤として（ ポリビニルピロリドン（Poly(N-vinyl-2-pyrrolidone)） ）を用い、反応温度は200℃に設定した。上記以外の製造条件は、試料Ｈ１と同様とした。ＴＥＭの電子線回折によりナノ粒子の結晶構造を確認したところ、試料Ｈ５では、ｆｃｃ－Ｃｏからなる単相のナノ粒子が得られたことがわかった。試料Ｈ５では、当該金属磁性粉末を用いて、実験１と同じ条件で複合磁性体を製造した。
試料Ｈ５では、液相中熱分解法で金属磁性粉末を製造する際に、前駆体としてＣｏ2（ＣＯ）8を用い、溶媒としてテトラリン（1,2,3,4-tetrahydronaphthalene）を用い、界面活性剤として（ ポリビニルピロリドン（Poly(N-vinyl-2-pyrrolidone)） ）を用い、反応温度は200℃に設定した。上記以外の製造条件は、試料Ｈ１と同様とした。ＴＥＭの電子線回折によりナノ粒子の結晶構造を確認したところ、試料Ｈ５では、ｆｃｃ－Ｃｏからなる単相のナノ粒子が得られたことがわかった。試料Ｈ５では、当該金属磁性粉末を用いて、実験１と同じ条件で複合磁性体を製造した。
【0106】
試料Ｈ６～Ｈ８（比較例）
試料Ｈ６～Ｈ８では、ｈｃｐ－Ｃｏの単相構造を有するＢ２粉末と、ｆｃｃ－Ｃｏの単相構造を有する試料Ｈ５の金属磁性粉末（以下Ｈ５粉末と称する）とを、混ぜ合わせて、複合磁性体を製造した。Ｂ２粉末とＨ５粉末との配合比は、混合粉末におけるＣｏ結晶相の比率が表５に示す値となるように制御した。なお、試料Ｈ６～Ｈ８における複合磁性体の製造条件は、混合粉末を使用したことを除いて、実験１と同様とした。
試料Ｈ６～Ｈ８では、ｈｃｐ－Ｃｏの単相構造を有するＢ２粉末と、ｆｃｃ－Ｃｏの単相構造を有する試料Ｈ５の金属磁性粉末（以下Ｈ５粉末と称する）とを、混ぜ合わせて、複合磁性体を製造した。Ｂ２粉末とＨ５粉末との配合比は、混合粉末におけるＣｏ結晶相の比率が表５に示す値となるように制御した。なお、試料Ｈ６～Ｈ８における複合磁性体の製造条件は、混合粉末を使用したことを除いて、実験１と同様とした。
【0107】
実験３の評価結果を表５に示す。なお、表５では、実験１～２の試料Ａ２，Ｂ２，Ｂ１３，およびＢ２２の評価結果も併記してある。
【0108】
【表5】
【0109】
表５に示すように、単相構造の金属磁性粉末を混合した場合、ｈｃｐ－ＣｏからなるＢ２粉末の配合比を高くすると、磁気損失は０．０８０以下と低くなったものの、透磁率が１．１５未満と低く、透磁率の評価基準を満足できなかった（試料Ｈ２および試料Ｈ６）。一方、ε－ＣｏからなるＨ１粉末、もしくは、ｆｃｃ－ＣｏからなるＨ５粉末の配合比を高くすると、透磁率は１．１５以上となったものの、磁気損失が０．１００超過となり、磁気損失の評価基準を満足できなかった（試料Ｈ３～４，Ｈ７～８）。このように、単相構造の金属磁性粉を混合した試料では、高透磁率と低磁気損失とを両立させることはできなかった。
【0110】
これに対して、混相構造を有する実施例（試料Ａ２，Ｂ１３およびＢ２２）では、透磁率が１．１５以上で、かつ、磁気損失が０．１００以下となった。実験１～３の結果から、主相がｈｃｐ－Ｃｏであるナノ粒子が、ｆｃｃ－Ｃｏまたは／およびε－Ｃｏを含む混相構造を有することで、高周波帯域において、高透磁率と低磁気損失とを好適に両立させることできることがわかった。
【0111】
（実験４）
実験４では、両性金属の原料としてＺｎＣｌ2を添加して、気相中熱分解法により試料Ｅ１～Ｅ６に係る金属磁性粉末を製造した。ＺｎＣｌ2は、反応開始時点で添加し、ＺｎＣｌ2の添加量は、各試料におけるＺｎの比率（ＷAM／（ＷCo＋ＷAM））が表６に示す値となるように、制御した。また、実験４では、ナノ粒子の平均粒径（Ｄ５０）が２０±２ｎｍとなるように、反応温度を５７℃、反応時間を３ｈに設定した。上記以外の製造条件は、実験１と同様とし、試料Ｅ１～Ｅ６に係る複合磁性体の磁気特性を評価した。実験４の評価結果を表６に示す。
実験４では、両性金属の原料としてＺｎＣｌ2を添加して、気相中熱分解法により試料Ｅ１～Ｅ６に係る金属磁性粉末を製造した。ＺｎＣｌ2は、反応開始時点で添加し、ＺｎＣｌ2の添加量は、各試料におけるＺｎの比率（ＷAM／（ＷCo＋ＷAM））が表６に示す値となるように、制御した。また、実験４では、ナノ粒子の平均粒径（Ｄ５０）が２０±２ｎｍとなるように、反応温度を５７℃、反応時間を３ｈに設定した。上記以外の製造条件は、実験１と同様とし、試料Ｅ１～Ｅ６に係る複合磁性体の磁気特性を評価した。実験４の評価結果を表６に示す。
【0112】
【表6】
【0113】
表６に示すように、両性金属としてＺｎを添加した試料Ｅ１～Ｅ６においても、５ＧＨｚにおいて、高透磁率と低磁気損失とを両立させることができた。なお、試料Ｅ１～Ｅ６のＸＲＤパターンでは、Ｚｎの回折ピークが検出され、Ｚｎが金属結晶として存在していることが確認できた。
【0114】
（実験５）
実験５では、表７に示す条件で、各試料に係る金属磁性粉末を製造した。具体的に、実験５では、ＺｎＣｌ2を反応開始時点で添加すると共に、反応温度の水準を振って、Ｃｏ結晶相の比率が異なる複数の金属磁性粉末を製造した。反応時間については、各試料におけるナノ粒子の平均粒径（Ｄ５０）が２０±２ｎｍとなるように、反応温度に応じて所定の時間に設定した。上記以外の製造条件は、実験１と同様とし、各試料に係る複合磁性体の磁気特性を測定した。実験５の評価結果を表７に示す。
実験５では、表７に示す条件で、各試料に係る金属磁性粉末を製造した。具体的に、実験５では、ＺｎＣｌ2を反応開始時点で添加すると共に、反応温度の水準を振って、Ｃｏ結晶相の比率が異なる複数の金属磁性粉末を製造した。反応時間については、各試料におけるナノ粒子の平均粒径（Ｄ５０）が２０±２ｎｍとなるように、反応温度に応じて所定の時間に設定した。上記以外の製造条件は、実験１と同様とし、各試料に係る複合磁性体の磁気特性を測定した。実験５の評価結果を表７に示す。
【0115】
【表7】
【0116】
Ｚｎを添加していない実験２では、副相の比率が高くなると磁気損失が増加する傾向となったが、表７に示す実験５の実施例では、Ｚｎの添加によって、実験２（表２～表４）よりも磁気損失が低減される傾向となった。この結果から、両性金属の添加によって、高周波帯域における磁気損失をさらに低減できることがわかった。なお、実験５の各実施例においても、ＸＲＤの解析により、Ｚｎは金属結晶として存在していることが確認できた。
【0117】
（実験６）
実験６では、表８に示す条件で、各試料に係る金属磁性粉末を製造した。具体的に、実験６では、ＺｎＣｌ2を反応開始時点で添加すると共に、反応時間の水準を振って、平均粒径が異なる複数の金属磁性粉末を製造した。各試料の反応温度については、５７℃に設定した。上記以外の製造条件は、実験１と同様とし、各試料に係る複合磁性体の磁気特性を測定した。実験６の評価結果を表８に示す。
実験６では、表８に示す条件で、各試料に係る金属磁性粉末を製造した。具体的に、実験６では、ＺｎＣｌ2を反応開始時点で添加すると共に、反応時間の水準を振って、平均粒径が異なる複数の金属磁性粉末を製造した。各試料の反応温度については、５７℃に設定した。上記以外の製造条件は、実験１と同様とし、各試料に係る複合磁性体の磁気特性を測定した。実験６の評価結果を表８に示す。
【0118】
【表8】
【0119】
Ｚｎを添加していない実験１では、ナノ粒子の平均粒径が大きくなると磁気損失が増加する傾向となったが、表８に示す実験６の実施例では、Ｚｎの添加によって、実験１（表１）よりも磁気損失が低減される傾向となった。この結果から、両性金属の添加によって、高周波帯域における磁気損失をさらに低減できることがわかった。なお、実験６の各実施例においても、ＸＲＤの解析により、Ｚｎは金属結晶として存在していることが確認できた。
【0120】
（実験７）
試料Ａ２１、Ａ２２（実施例）
試料Ａ２１およびＡ２２では、実験１の試料Ａ２と同じ条件で金属磁性粉末を製造した後、ビーズミルによるメディア分散で複合磁性体を製造した。メディア分散では、直径が０．２ｍｍであるＺｒＯ2のビーズを用いた。試料Ａ２１におけるメディア分散の処理時間は１０ｍｉｎとし、試料Ａ２２におけるメディア分散の処理時間は３０ｍｉｎとした。上記以外の製造条件は、実験１と同様とした。
試料Ａ２１、Ａ２２（実施例）
試料Ａ２１およびＡ２２では、実験１の試料Ａ２と同じ条件で金属磁性粉末を製造した後、ビーズミルによるメディア分散で複合磁性体を製造した。メディア分散では、直径が０．２ｍｍであるＺｒＯ2のビーズを用いた。試料Ａ２１におけるメディア分散の処理時間は１０ｍｉｎとし、試料Ａ２２におけるメディア分散の処理時間は３０ｍｉｎとした。上記以外の製造条件は、実験１と同様とした。
【0121】
試料Ｅ１１～Ｅ１５（実施例）
試料Ｅ１１～Ｅ１５では、ＺｎＣｌ2を反応開始から所定時間経過した後に添加した。各試料Ｅ１１～Ｅ１５において、反応温度は５７℃、反応時間は３ｈに設定した。試料Ｅ１１、Ｅ１３およびＥ１４では、反応開始から１ｈ経過してからＺｎＣｌ2を添加し、その後、さらに２ｈ反応を継続させた。試料Ｅ１２およびＥ１５では、反応開始から２ｈ経過してからＺｎＣｌ2を添加し、その後、さらに１ｈ反応を継続させた。
試料Ｅ１１～Ｅ１５では、ＺｎＣｌ2を反応開始から所定時間経過した後に添加した。各試料Ｅ１１～Ｅ１５において、反応温度は５７℃、反応時間は３ｈに設定した。試料Ｅ１１、Ｅ１３およびＥ１４では、反応開始から１ｈ経過してからＺｎＣｌ2を添加し、その後、さらに２ｈ反応を継続させた。試料Ｅ１２およびＥ１５では、反応開始から２ｈ経過してからＺｎＣｌ2を添加し、その後、さらに１ｈ反応を継続させた。
【0122】
また、試料Ｅ１１～Ｅ１２では、実験１と同様に（すなわち試料Ｅ５と同様）超音波分散により複合磁性体を製造した。一方、試料Ｅ１３～Ｅ１５では、ビーズミルによるメディア分散で複合磁性体を製造した。試料Ｅ１３におけるメディア分散の処理時間は１０ｍｉｎとし、試料Ｅ１４およびＥ１５における処理時間は３０ｍｉｎとした。上記以外の製造条件は、実験１と同様とした。
【0123】
実験７の各実施例の評価結果を表９に示す。実験７では、ＴＥＭ－ＥＤＳを用いたマッピング分析により、複合磁性体の断面を解析し、Ｚｎの存在箇所を特定した。表９における「Ｚｎの検出箇所」の項目では、両性金属が検出された箇所に「Ｙ」を記し、両性金属が検出されなかった箇所には「－」を記した。なお、実験７の各実施例では、ＸＲＤパターンにおいてＺｎの回折ピークが検出されており、Ｚｎが金属結晶粒として存在していた。
【0124】
【表9】
【0125】
表９に示す結果から、両性金属の原料（ＺｎＣｌ2）を添加するタイミング、および、分散処理の条件によって、両性金属（Ｚｎ）の存在箇所を制御できることがわかった。そして、両性金属の存在箇所を変えた場合であっても、高周波帯域において、高透磁率と低磁気損失とを両立させることができることが確認できた。
【0126】
（実験８）
実験８では、実験２の試料Ｂ２３と同じ条件で金属磁性粉末を製造した後、当該金属磁性粉末に対して徐酸化処理を施し、試料Ｂ２９およびＢ３０に係る金属磁性粉末を得た。徐酸化処理の条件は、金属磁性粉末１００ｗｔ％に対するＣｏの含有率（ＷCo）が表１０に示す値となるように制御した。なお、徐酸化処理により金属磁性粉末中に含まれるＣｏの一部が酸化するため、試料Ｂ２９およびＢ３０の金属磁性粉末には、Ｃｏ（主成分）の他に、酸素（Ｏ）が含まれていた。
実験８では、実験２の試料Ｂ２３と同じ条件で金属磁性粉末を製造した後、当該金属磁性粉末に対して徐酸化処理を施し、試料Ｂ２９およびＢ３０に係る金属磁性粉末を得た。徐酸化処理の条件は、金属磁性粉末１００ｗｔ％に対するＣｏの含有率（ＷCo）が表１０に示す値となるように制御した。なお、徐酸化処理により金属磁性粉末中に含まれるＣｏの一部が酸化するため、試料Ｂ２９およびＢ３０の金属磁性粉末には、Ｃｏ（主成分）の他に、酸素（Ｏ）が含まれていた。
【0127】
実験８の試料Ｂ２９およびＢ３０についても、試料Ｂ２３と同じ条件（すなわち実験１に記載した条件）で複合磁性体を製造し、その磁気特性を測定した。実験８の評価結果を表１０に示す。なお、表１０に示すＣｏの含有率は、複合磁性体のＸＲＤパターンをＸ線分析統合ソフトウェアで解析することで算出した。
【0128】
【表10】
【0129】
表１０に示すように、徐酸化処理によりＣｏの含有率を変えた試料Ｂ２９およびＢ３０においても、試料Ｂ２３と同様の効果が確認でき、５ＧＨｚにおいて、高い透磁率を確保しつつ、従来（比較例）よりも磁気損失を低減させることができた。
【0130】
（実験９）
実験９では、実験１の試料Ａ２と同じ条件で金属磁性粉末を製造した後、複合磁性体中の金属磁性粉末の配合比を変えて、試料Ａ２０１～Ａ２０５に係る複合磁性体を製造した。各試料Ａ２０１～Ａ２０５における金属磁性粉末の配合比は、複合磁性体中のナノ粒子の含有率が表１１に示す値となるように制御した。なお、金属磁性粉末の配合比以外の製造条件は、試料Ａ２と同様とした。
実験９では、実験１の試料Ａ２と同じ条件で金属磁性粉末を製造した後、複合磁性体中の金属磁性粉末の配合比を変えて、試料Ａ２０１～Ａ２０５に係る複合磁性体を製造した。各試料Ａ２０１～Ａ２０５における金属磁性粉末の配合比は、複合磁性体中のナノ粒子の含有率が表１１に示す値となるように制御した。なお、金属磁性粉末の配合比以外の製造条件は、試料Ａ２と同様とした。
【0131】
また、実験９では、比較例として試料Ｃ２６１～Ｃ２６５に係る複合磁性体を製造した。各試料Ｃ２６１～Ｃ２６５では、実験２の試料Ｃ２６（比較例）と同じ条件で、主相がε－Ｃｏである金属磁性粉末を製造した。そして、複合磁性体中のナノ粒子の含有率が表１１に示す値となるように、金属磁性粉末の配合比を調整して複合磁性体を得た。なお、金属磁性粉末の配合比以外の製造条件は、試料Ｃ２６と同様とした。
【0132】
なお、実験９では、製造した複合磁性体の断面をＴＥＭで観察し、複合磁性体に含まれる金属磁性粉末（ナノ粒子）の面積割合を測定した。その結果、実験９の各試料では、ナノ粒子の面積割合が、表１１に示す狙い値（ｖｏｌ％）と一致していることが確認できた。
【0133】
一般的に、複合磁性体中の磁性粉末の含有率（充填率）を高くすると、透磁率は上昇するものの磁気損失特性は低下する（すなわち磁気損失が大きくなる）傾向となる。実験９では、充填率の増減による磁気特性の変化を考慮して、ナノ粒子の含有率ごとに磁気特性の判定基準を設けることとした。具体的に、実験９では以下に示す要件を満たす試料を「良好」と判断した。
ナノ粒子の含有率１０ｖｏｌ％：１．１５≦μ´、ｔａｎδ≦０．１００
ナノ粒子の含有率２０ｖｏｌ％：１．３０≦μ´、ｔａｎδ≦０．１５０
ナノ粒子の含有率３０ｖｏｌ％：１．４５≦μ´、ｔａｎδ≦０．２００
ナノ粒子の含有率４０ｖｏｌ％：１．６０≦μ´、ｔａｎδ≦０．２５０
ナノ粒子の含有率５０ｖｏｌ％：１．７５≦μ´、ｔａｎδ≦０．３００
ナノ粒子の含有率６０ｖｏｌ％：１．９０≦μ´、ｔａｎδ≦０．３５０
実験９の評価結果を表１１に示す。
ナノ粒子の含有率１０ｖｏｌ％：１．１５≦μ´、ｔａｎδ≦０．１００
ナノ粒子の含有率２０ｖｏｌ％：１．３０≦μ´、ｔａｎδ≦０．１５０
ナノ粒子の含有率３０ｖｏｌ％：１．４５≦μ´、ｔａｎδ≦０．２００
ナノ粒子の含有率４０ｖｏｌ％：１．６０≦μ´、ｔａｎδ≦０．２５０
ナノ粒子の含有率５０ｖｏｌ％：１．７５≦μ´、ｔａｎδ≦０．３００
ナノ粒子の含有率６０ｖｏｌ％：１．９０≦μ´、ｔａｎδ≦０．３５０
実験９の評価結果を表１１に示す。
【0134】
【表11】
【0135】
表１１に示す結果から、複合磁性体におけるナノ粒子の含有率を変えた実施例（試料Ａ２０１～Ａ２０５）においても、高い透磁率μ′を確保しつつ、対応する比較例（試料Ｃ２６１～Ｃ２６５）よりも磁気損失を低減させることができた。
【符号の説明】
【0136】
１ … 金属磁性粉末
２ … ナノ粒子
３，３ａ，３ｂ，３ｃ … 両性金属の結晶粒
１０ … 複合磁性体
６ … 樹脂
１００ … インダクタ
５０ … コイル部
６０，８０ … 外部電極
２ … ナノ粒子
３，３ａ，３ｂ，３ｃ … 両性金属の結晶粒
１０ … 複合磁性体
６ … 樹脂
１００ … インダクタ
５０ … コイル部
６０，８０ … 外部電極
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】