DE1169356B

DE1169356B - Permanentmagnetisches Material

Info

Publication number: DE1169356B
Application number: DEJ18906A
Authority: DE
Inventors: Merrill Wilbert Shafer
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1959-10-28
Filing date: 1960-10-22
Publication date: 1964-04-30

Description

Permanentmagnetisches Material Die Erfindung betrifft ein permanentmagnetisches Material aus Metalloxyden.
In der magnetischen Aufzeichnungstechnik werden binäre Informationen in Form von magnetisierten Stellen auf einer Aufzeichnungsfläche, z. B. einer Platte oder einer Trommel, gespeichert. Zur Zeit werden diese Aufzeichnungsflächen durch Oxydieren von Metallen, wie z. B. Eisen, hergestellt, wodurch magnetische Eisenoxyde entstehen. Diese Oxydierungsverfahren sind jedoch schwer zu steuern, insbesondere in bezug auf den Grad der Oxydation.
Dieser Nachteil wird durch das permanentmagnetische Material nach der Erfindung vermieden, das sich leicht in flüssiger Form auf eine Unterlage aufbringen läßt und dessen magnetische Eigenschaften es zur Verwendung als magnetische Aufzeichnungsfläche besonders geeignet machen.
Gemäß der Erfindung besteht das permanentmagnetische, Material aus einer festen Lösung der Komponenten LaSrCo206 und Pb3WFe209, deren Verhältnis innerhalb des Bereiches von 1: 2 bis 1:16 liegt. Innerhalb dieses Bereichs erhält man permanentmagnetische Materialien mit niedrigen Curie-Temperaturen und hohen Koerzitivkräften.
Zur Herstellung des erfindungsgemäß aus einer festen Lösung der beiden Komponenten LaSrCo20B und Pb3WFe209 bestehenden permanentmagnetischen Materials werden Oxyde der Metallbestandteile jeder Komponente gemischt und in einer oxydierenden Atmosphäre bei erhöhter Temperatur gebrannt. Ein Beispiel für ein solches Verfahren sei nachstehend beschrieben. Für andere Zusammensetzungen als die hier angegebenen ändern sich nur die relativen Anteile der Oxyde. Eine feste Lösung, die die beiden Komponenten LaSrC020a und Pb3WFe209 in einem Verhältnis von 1: 8 enthält, wird hergestellt, indem man 0,407 g Lanthanoxyd La203, 0,369 g Strontiumkarbonat SrC0", 0,398 g Kobaltoxyd C02031 13,40 g Bleioxyd Pb0, 4,638 g Wolframtrioxyd W03, 3,194g Eisenoxyd Fe203 mit Äthylalkohol gut mischt, bei 800° C in einer Sauerstoffatmosphäre 9 Stunden lang brennt, zermahlt, erneut 2 Stunden lang in einer Sauerstoffatmosphäre bei 850° C brennt, zu Scheiben preßt, auf 950° C erhitzt, in einer Sauerstoffatmosphäre auf 600° C abkühlt und auf dieser Temperatur etwa 12 Stunden lang hält, bevor die Abkühlung auf Zimmertemperatur erfolgt. Im allgemeinen werden alle hier beschriebenen Zusammensetzungen in gleicher Weise hergestellt. Die Brenntemperatur liegt für alle Zusammensetzungen zwischen 850 und 950° C, und der abschließende gesteuerte Oxydationsschritt wird bei Temperaturen zwischen 600 und 700° C durchgeführt.

Tabelle I gibt die Zusammensetzungen von permanentmagnetischen Materialien an. Komponente A besteht aus LaSrCo20a und Komponente B aus Pb 3WFeA. Die Komponente A ist von orthohombischer, B von kubischer Struktur, und die entstehende feste Lösung hat dann eine pseudokubische Struktur. Zusammensetzungen außerhalb der angegebenen Grenzen weisen mehrere Phasen und außerdem sehr niedrige magnetische Momente auf.

Tabelle I

Komponente A Komponente B Curie- Bohrsche

(Mol) (Mol) Temperatur Magnetons

Tc,°C wB

1 16 440 0,95

1 8 500 0,75

1 4 500 0,80

1 2 450 1,20

* Die erhaltenen Daten, die die magnetischen Momente

als Funktion der Temperatur und des angelegten Feldes

zeigen, weisen diese Materialien als ferromagnetisch aus.

Tabelle 1I zeigt die bei Debye-Scherrer-Aufnahmen der in Tabelle I angegebenen festen Lösungen erhaltenen Werte, und zwar stellen die angegebenen Zahlen den Wert von 2 Cl für einen Kobaltschirm dar, und die Intensität jeder Linie ist in üblicher Weise dargestellt.

Tabelle 1I

1 bis 2 1 bis 4 1 bis 8 1 bis 16

90,4 (m-) 90,5 (m-) 90,7 (m-) 90,8 (m-)

78,7 (m-) 78,8 (m-) 79,1 (m-) 79,1 (m-)

66,6 (m) 66,7 (m) 66,9 (m) 66,9 (m)

53,2 (m) 53,4 (m) 53,5 (w) 53,6 (w)

45,8 (w) 45,8 (w) 45,9 (w) 45,9 (w)

36,9 (ss) 37,0 (ss) 37,1 (ss) 37,0 (ss)

20,4 (w) 22,4 (w) 26,0 (w) 26,0 (w)

Gleichwertige Ergebnisse erhält man auch, wenn in den Komponenten bestimmte Substitutionen vorgenommen werden. Zum Beispiel kann in der Komponente Pb3WFe209 das Eisen durch im gleichen Verhältnis zugegebenes Kobalt ersetzt werden, um ähnliche feste Lösungen wie bei der Verwendung von Eisen zu erhalten.

Das magnetische Material nach der Erfindung eignet sich besonders gut für sehr dichte Speicherung. Für diese Anwendung wird das Material der festen Lösung bei etwa 850 bis 1000° C geschmolzen und in flüssiger Form auf eine Unterlage aufgebracht, bei der es sich z. B. um Kieselerde oder Tonerde handeln kann. Die Koerzitivkraft der so erhaltenen Aufzeichnungsfläche ist größer als 350 Oersted, wodurch man im Betrieb des Speichers ein hohes Ausgangssignal erhält.

Claims

Patentansprüche: 1. Permanentmagnetisches Material aus Metalloxyden, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Material aus einer festen Lösung der Komponenten LaSrCo206 (A) und Pb2WFe209 (B) besteht, deren Verhältnis A: B innerhalb des Bereichs 1: 2 bis 1 : 16 liegt.
2. Magnetisches Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Komponente (B) das Oxyd des Eisens durch das eines anderen magnetischen Materials, z. B. Kobalt, ganz oder teilweise ersetzt ist.
3. Verfahren zur Herstellung des magnetischen Materials nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxyde aller in den beiden Komponenten der festen Lösung enthaltenen Metalle in vorherbestimmten Mengen in pulverisierter Form innig gen#tischt, unter Anwesenheit von Sauerstoff bei Temperaturen zwischen 850 und 950° C gebrannt, sodann zunächst auf eine Temperatur zwischen 600 und 700° C und anschließend auf Zimmertemperatur abgekühlt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Verhältnis 1 : 8 der beiden Komponenten (A, B) der festen Lösung die folgenden Mengen der einzelnen Metalloxyde verwendet werden: 0,047 g La203, 0,369 g SrCOg, 0,398 g Co203, 13,40 g Pb0, 4,638 g WO, und 3,194 g Fe20$ und der Brennprozeß in Anwesenheit von Sauerstoff bei 800° C während 9 Stunden durchgeführt, das erhaltene Brenngut pulverisiert und bei 850° C erneut 2 Stunden lang gebrannt wird, das gebrannte Pulver in Scheiben gepreßt und nochmals bei 950° C gebrannt wird, worauf eine Abkühlung auf 600° C erfolgt, auf welcher Temperatur das Material vor der Abkühlung auf Raumtemperatur 12 Stunden lang gahalten wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 926 409.