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公開番号2025052705
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023161555
出願日2023-09-25
発明の名称透光性磁性材料、光学素子および光学装置
出願人京セラ株式会社,国立研究開発法人理化学研究所
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類C23C 14/14 20060101AFI20250328BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】優れた光学特性を有する透光性磁性材料を実現する。
【解決手段】複数のFeCo粒子を含む複数の磁性体粒子と、前記複数の磁性体粒子が内部に分散された透光性材料と、を備え、前記透光性材料は、III族、IV族及びV族のうち少なくとも1つの元素とフッ素との化合物を含むセラミック材料と、前記複数のFeCo粒子および前記セラミック材料との間の領域に位置した金属材料と、を有している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数のＦｅＣｏ粒子を含む複数の磁性体粒子と、
前記複数の磁性体粒子が内部に分散された透光性材料と、を備え、
前記透光性材料は、ＩＩＩ族、ＩＶ族及びＶ族のうち少なくとも１つの元素とフッ素との化合物を含むセラミック材料と、前記複数のＦｅＣｏ粒子および前記セラミック材料との間の領域に位置した金属材料と、を有している、透光性磁性材料。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
請求項１に記載の透光性磁性材料において、
前記複数の磁性体粒子は、前記セラミック材料を構成する組成の一部と結合したＦｅおよびＣｏの少なくとも一方を有している、透光性磁性材料。
【請求項３】
請求項１に記載の透光性磁性材料において、
前記複数の磁性体粒子は、前記ＦｅＣｏ粒子と前記セラミック材料との酸化還元反応化合物を有している、透光性磁性材料。
【請求項４】
請求項２に記載の透光性磁性材料において、
前記ＦｅＣｏ粒子に含まれるＦｅの１５ｍｏｌ％以上がＦｅ－Ｆとして存在する、透光性磁性材料。
【請求項５】
請求項２に記載の透光性磁性材料において、
前記ＦｅＣｏ粒子に含まれるＣｏの１５ｍｏｌ％以上がＣｏ－Ｆとして存在する、透光性磁性材料。
【請求項６】
請求項３に記載の透光性磁性材料において、
前記金属材料の一部は、前記ＦｅＣｏ粒子と接触しており、
前記金属材料のその他の一部は、前記ＦｅＣｏ粒子と前記セラミック材料との酸化還元反応化合物と接触している、透光性磁性材料。
【請求項７】
請求項１に記載の透光性磁性材料において、
前記金属材料は、前記磁性体粒子の表面に膜状に配されている、透光性磁性材料。
【請求項８】
ＩＩＩ族、ＩＶ族及びＶ族のうち少なくとも１つの元素とフッ素との化合物を含むセラミック材料を有している透光性材料と、
前記透光性材料中に分散された複数のＦｅＣｏ粒子を含む磁性体粒子と、を備え、
前記磁性体粒子は、前記セラミック材料を構成する組成の一部と結合したＦｅおよびＣｏの少なくとも一方を有している、透光性磁性材料。
【請求項９】
請求項１又は８に記載の透光性磁性材料を有する光学素子。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学素子を有する、光学装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、透光性磁性材料、および当該透光性磁性材料を有する光学素子、さらには当該光学素子を有する光学装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
透明な磁性体材料の一例として、ナノグラニュラー材料が知られている。ナノグラニュラー材料は、ナノメートルサイズの微細な金属の粒子、いわゆるグラニュールが、透明な素材の中に均一に分散した構造を有する。このようなナノグラニュラー材料の例が、特許文献１，２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－２７２２２号公報
特開２０１７－９８４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示の一態様は、優れた光学特性を有する透光性磁性材料などを実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係る透光性磁性材料は、複数のＦｅＣｏ粒子を含む複数の磁性体粒子と、前記複数の磁性体粒子が内部に分散された透光性材料と、を備え、前記透光性材料は、ＩＩＩ族、ＩＶ族及びＶ族のうち少なくとも１つの元素とフッ素との化合物を含むセラミック材料と、前記複数のＦｅＣｏ粒子および前記第１材料との間の領域に位置した金属材料と、を有している。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の一態様によれば、優れた光学特性を有する透光性磁性材料などを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示の一態様に係る透光性磁性材料の概略を示す模式図である。
成膜装置の構成の一例を示す模式図である。
成膜装置の動作を示す模式図である。
透光性磁性材料の成膜過程についての、分子動力学的シミュレーションの一例を示す図である。
透光性磁性材料における電子の状態についてのシミュレーション結果の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施形態１〕
以下、本開示の一実施形態について、詳細に説明する。各図面における構成要素のサイズは、当該構成要素の実際のサイズとは必ずしも対応していない。
【０００９】
（透光性磁性材料の構造）
図１は、本開示の一態様に係る透光性磁性材料１の概略を示す模式図である。図１に示すように、透光性磁性材料１は、透光性材料１０と、透光性材料１０中に配された磁性材料を有している。透光性磁性材料１は、磁性材料として、複数の磁性体粒子２０とを備えている。透光性材料１０は、例えば、透光性磁性材料１に３０％以上かつ９０％以下の範囲で含まれていてよい。また、複数の磁性体粒子２０は、例えば、透光性磁性材料１に１０％以上かつ７０％以下の範囲で含まれていてよい。
【００１０】
磁性体粒子２０は、例えば金属粒子である。本実施形態では、磁性体粒子２０は、ＦｅＣｏ粒子２０である。すなわち、透光性材料１０中に、複数のＦｅＣｏ粒子２０が分散されていてよい。複数の磁性体粒子２０はグラニュールと称されてもよい。透光性材料１０中にグラニュールが分散された透光性磁性材料１は、ナノグラニュラー材料とも称されてもよい。磁性体粒子２０は、全体として磁性を有していればよく、その構成物として非磁性体を含んでいてもよい。例えば、磁性体粒子２０の表面のダングリングボンドに非磁性体材料の原子が結合していても構わない。
（【００１１】以降は省略されています）

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