JP2004339047A - Ferrite ceramic composition for irreversible circuit device, irreversible circuit device and radio unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は非可逆回路素子用フェライト磁器組成物、非可逆回路素子、及び無線装置に関し、特に、周波数が数GHz〜数10GHzのマイクロ波・ミリ波帯(以下、単に、「マイクロ波帯」という)での使用に好適な非可逆回路素子用フェライト磁器組成物、該フェライト磁器組成物を使用して形成されたアイソレータやサーキュレータ等の非可逆回路素子、及び該非可逆回路素子を備えた無線装置に関する。 The present invention relates to a ferrite porcelain composition for a non-reciprocal circuit device, a non-reciprocal circuit device, and a wireless device, and more particularly, to a microwave / millimeter wave band having a frequency of several GHz to several tens of GHz (hereinafter, simply referred to as “microwave band”). The present invention relates to a ferrite porcelain composition for a non-reciprocal circuit element suitable for use in the above), a non-reciprocal circuit element such as an isolator or a circulator formed using the ferrite porcelain composition, and a wireless device including the non-reciprocal circuit element. .
携帯電話やミリ波レーダ等のマイクロ波帯に使用される非可逆回路素子としては、従来より、永久磁石で直流磁界を印加する非可逆回路素子が知られている。 As a non-reciprocal circuit device used in a microwave band such as a mobile phone and a millimeter-wave radar, a non-reciprocal circuit device that applies a DC magnetic field using a permanent magnet is conventionally known.
該非可逆回路素子は、イットリウム鉄ガーネットY3Fe5O12(以下、「YIG」という)に代表されるガーネット系フェライトや、MgフェライトやNiCuZnフェライトに代表されるスピネル系フェライトを使用し、希土類磁石やSrフェライト磁石等の永久磁石で直流磁界を印加し、駆動させている。 The irreversible circuit element uses a garnet-based ferrite represented by yttrium iron garnet Y 3 Fe 5 O 12 (hereinafter referred to as “YIG”) or a spinel-based ferrite represented by Mg ferrite or NiCuZn ferrite. A direct current magnetic field is applied and driven by a permanent magnet such as a Sr ferrite magnet or the like.
上記非可逆回路素子は、通常、数100MHz〜数GHzの極超短波・マイクロ波帯ではガーネット系フェライトが使用され、数10GHzのマイクロ波帯ではスピネル系フェライトが使用されている。 In the non-reciprocal circuit device, a garnet-based ferrite is generally used in a microwave band of several hundred MHz to several GHz, and a spinel-based ferrite is used in a microwave band of several tens GHz.
すなわち、ガーネット系フェライトは、数100MHz〜数GHzの極超短波又はマイクロ波帯域では低磁界側で大きな磁気損失のピークがあるため、低磁気損失の非可逆回路素子を得ることができず、このため、強磁性共鳴ピークよりも高磁界側で駆動させている。 That is, garnet-based ferrite has a large magnetic loss peak on the low magnetic field side in the ultra-high frequency range or microwave band of several hundred MHz to several GHz, so that a non-reciprocal circuit element with low magnetic loss cannot be obtained. Are driven on the higher magnetic field side than the ferromagnetic resonance peak.
一方、スピネル系フェライトは、数10GHzのマイクロ波帯で使用され、強磁性共鳴ピークよりも低磁界側で駆動させるのが一般的である。すなわち、数10GHzのマイクロ波帯では、強磁性共鳴ピークと低磁界損失ピークとが十分に離れているため、低磁界で駆動させても十分に低い磁気損失を有する非可逆回路素子を得ることができ、また永久磁石ではスピネル系フェライト(飽和磁化約0.4T)を十分に飽和させるのが困難であることから、強磁性共鳴ピークよりも低磁界側で駆動させている。そして、磁場が発生すると、高周波磁界は直流磁界の方向に向かって右回りに旋回する正円偏波と左回りに旋回する負円偏波とが生じるが、該フェライトの複素透磁率μは正円偏波と負円偏波とで異なり、このような性質を利用して非可逆回路素子を実現している。 On the other hand, spinel-based ferrite is used in the microwave band of several tens of GHz, and is generally driven on the lower magnetic field side than the ferromagnetic resonance peak. That is, in the microwave band of several tens of GHz, since the ferromagnetic resonance peak and the low magnetic field loss peak are sufficiently separated, it is possible to obtain a nonreciprocal circuit device having sufficiently low magnetic loss even when driven at a low magnetic field. It is difficult to sufficiently saturate the spinel ferrite (saturation magnetization of about 0.4 T) with a permanent magnet, so that the magnet is driven at a lower magnetic field than the ferromagnetic resonance peak. Then, when a magnetic field is generated, the high-frequency magnetic field generates a right-handed circularly polarized wave and a left-handed negative circularly polarized wave in the direction of the DC magnetic field. A non-reciprocal circuit device is realized by utilizing such properties, which are different between circularly polarized waves and negative circularly polarized waves.
すなわち、フェライトの複素透磁率μは、数式(1)で表され、実数部μ′は磁化の応答、虚数部μ″は磁気損失を示している。 That is, the complex magnetic permeability μ of the ferrite is represented by Expression (1), the real part μ ′ indicates the response of the magnetization, and the imaginary part μ ″ indicates the magnetic loss.
μ=μ′−jμ″…(1)
複素透磁率μの実数部μ′は磁化の応答を示すことから、正円偏波透磁率μ+の実数部μ+′と負円偏波透磁率μ−の実数部μ−′との透磁率差Δμ(=μ+′−μ−′)の絶対値(以下、「絶対透磁率差|Δμ|」という)は非可逆性を示し、したがって、フェライトの特性は絶対透磁率差|Δμ|及び正円偏波透磁率μ+の虚数部μ+″で評価することができる。
μ = μ′−jμ ″ (1)
'From that shows the response of the magnetization, the real part of the positive circularly polarized magnetic permeability mu + mu +' the real part of the complex permeability mu mu negative circularly polarized magnetic permeability mu - real part of the mu - 'and permeable The absolute value of the magnetic permeability difference Δμ (= μ + ′ − μ− ′) (hereinafter referred to as “absolute magnetic permeability difference | Δμ |”) indicates irreversibility, and therefore, the characteristics of ferrite are absolute magnetic permeability difference | Δμ | And the imaginary part μ + ″ of the circularly polarized magnetic permeability μ + .
ところで、数GHzのマイクロ波帯域で使用される携帯電話では、機器の更なる低背化、小型化、低コスト化が要請されており、これに伴い非可逆回路素子の低背化、小型化、低コスト化が要求されてきている。 By the way, in a mobile phone used in a microwave band of several GHz, further reduction in the height, size, and cost of the device are required, and accordingly, the height and size of the irreversible circuit element are reduced. Therefore, cost reduction has been demanded.
しかしながら、ガーネット系フェライトでは、直流磁界を印加するための永久磁石が必要となるため、非可逆回路素子の低背化、小型化、低コスト化には限界がある。 However, since a garnet-based ferrite requires a permanent magnet for applying a DC magnetic field, there is a limit to the reduction in height, size, and cost of a nonreciprocal circuit device.
また、数10GHzのマイクロ波帯域では、非可逆回路素子を搭載した小型の無線LANやミリ波レーダ等の無線装置が期待されるが、非可逆回路素子にスピネル系フェライトを使用した場合は、ガーネット系フェライトの場合と同様、永久磁石が必要となるため、非可逆回路素子の低背化、小型化、低コスト化には限界がある。 In the microwave band of several tens of GHz, a wireless device such as a small wireless LAN or a millimeter-wave radar equipped with a nonreciprocal circuit device is expected. As in the case of the system ferrite, since a permanent magnet is required, there is a limit in reducing the height, size, and cost of the nonreciprocal circuit device.
一方、一軸的な磁気異方性を有するBaフェライト(BaO・6Fe2O3)やSrフェライト(SrO・6Fe2O3)等の六方晶系のマグネトプランバイト型フェライトを使用した自己バイアス動作形の非可逆回路素子も従来から知られている。 On the other hand, the self-bias operation type using Ba ferrite (BaO · 6Fe 2 O 3) and Sr ferrite (SrO · 6Fe 2 O 3) hexagonal magnetoplumbite ferrite of the like having a uniaxial magnetic anisotropy Has been conventionally known.
該自己バイアス動作形の非可逆回路素子では、例えば、Baフェライトは、1.40×103kA/mの異方性磁界Haを有し、また、Srフェライトは、1.54×103kA/mの異方性磁界Haを有していることから、永久磁石を要することなく前記異方性磁界Haを駆動させて磁場を発生させている。 In the self-bias operation type non-reciprocal circuit device, for example, Ba ferrite has an anisotropic magnetic field Ha of 1.40 × 10 3 kA / m, and Sr ferrite has 1.54 × 10 3 kA. / M, the magnetic field is generated by driving the anisotropic magnetic field Ha without using a permanent magnet.
このようにマグネトプランバイト型フェライトを使用した自己バイアス動作形非可逆回路素子は、ガーネット系フェライトやスピネル系フェライトのような磁場印加用の永久磁石が不要であるため、非可逆回路素子の低背化・小型化や低コスト化の観点から有望視されている。 As described above, the self-bias operation type nonreciprocal circuit element using the magnetoplumbite ferrite does not require a permanent magnet for applying a magnetic field such as garnet ferrite or spinel ferrite. Promising from the viewpoint of miniaturization, miniaturization, and cost reduction.
そして、このような永久磁石を必要としない自己バイアス動作形の非可逆回路素子として、アイソレータ(非可逆回路素子)を半導体チップと共にマイクロ波集積回路又はマイクロ波回路モジュール内に表面実装形式で実装した技術が提案されている(特許文献1)。 As such a self-biasing operation type non-reciprocal circuit element which does not require such a permanent magnet, an isolator (non-reciprocal circuit element) is mounted together with a semiconductor chip in a microwave integrated circuit or a microwave circuit module in a surface mounting format. A technique has been proposed (Patent Document 1).
しかしながら、従来の自己バイアス動作形の非可逆回路素子では、10GHz以下のマイクロ波帯では十分な非可逆性を得ることができず、また30〜60GHzのマイクロ波帯では磁気損失が大きいため、これらのマイクロ波帯での使用には適さないという問題点があった。 However, conventional non-reciprocal circuit devices of the self-bias operation type cannot obtain sufficient irreversibility in a microwave band of 10 GHz or less, and have a large magnetic loss in a microwave band of 30 to 60 GHz. There is a problem that it is not suitable for use in the microwave band.
図15はマグネトプランバイト型フェライトの一例としてのSrフェライトの正負円偏波透磁率μ±の各透磁率成分μ+′、μ+″、μ−′、μ−″の周波数特性を示している。横軸は周波数(GHz)、縦軸は正負円偏波透磁率μ±の透磁率成分μ+′、μ+″、μ−′、μ−″である。 Figure 15 is a magneto each permeability components of the positive and negative circular polarization permeability mu ± of Sr ferrite as an example of a ferrite μ + ', μ + ", μ -', μ -" shows the frequency characteristic of the . Horizontal axis represents the frequency (GHz), and the vertical axis permeability components of the positive and negative circular polarization permeability μ ± μ + ', μ + ", μ -', μ -" is.
また、図16はSrフェライトを自己バイアス動作形非可逆回路素子に使用した場合の透磁率差Δμを示している。横軸は周波数(GHz)、縦軸は透磁率差Δμである。 FIG. 16 shows a magnetic permeability difference Δμ when Sr ferrite is used for a self-biased operation type non-reciprocal circuit device. The horizontal axis is frequency (GHz) and the vertical axis is magnetic permeability difference Δμ.
この図15及び図16から明らかなように、10〜30GHzのマイクロ波帯域では強磁性共鳴ピークより高磁界側で駆動させることが可能であり、60〜200GHzのマイクロ波帯域では強磁性共鳴ピークより低磁界側で駆動させることが可能である。 As is clear from FIGS. 15 and 16, it is possible to drive at a higher magnetic field side than the ferromagnetic resonance peak in the microwave band of 10 to 30 GHz, and in the microwave band of 60 to 200 GHz, It can be driven on the low magnetic field side.
しかしながら、図15に示すように、30〜60GHzのマイクロ波帯域では、正円偏波透磁率の虚数部μ+″が、その閾値とされる0.05から大幅に増大して磁気損失が大きくなり、低損失な非可逆回路素子が得られなくなる。 However, as shown in FIG. 15, in the microwave band of 30 to 60 GHz, the imaginary part μ + ″ of the circularly polarized magnetic permeability greatly increases from the threshold value of 0.05, and the magnetic loss increases. As a result, a non-reciprocal circuit device with low loss cannot be obtained.
一方、図16に示すように、10GHz以下のマイクロ波帯域では、透磁率差Δμが0.1未満と小さく、所望の非可逆性を得ることができなくなる。 On the other hand, as shown in FIG. 16, in the microwave band of 10 GHz or less, the magnetic permeability difference Δμ is less than 0.1, so that desired irreversibility cannot be obtained.
すなわち、従来の自己バイアス動作形非可逆回路素子では、10GHz以下のマイクロ波帯では所望の非可逆性を得ることができなくなり、一方30〜60GHzのマイクロ波帯では磁気損失が大きくなるという問題点があった。 That is, the conventional self-biased operation type non-reciprocal circuit device cannot obtain desired irreversibility in the microwave band of 10 GHz or less, while the magnetic loss increases in the microwave band of 30 to 60 GHz. was there.
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって、10GHz以下や30〜60GHzのマイクロ波帯で使用しても十分な非可逆性を得ることが可能であり、また磁気損失を小さくすることが可能な非可逆回路素子用フェライト磁器組成物、該フェライト磁器組成物を使用して製造された自己バイアス形の非可逆回路素子、及び無線装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and it is possible to obtain sufficient irreversibility even when used in a microwave band of 10 GHz or less or 30 to 60 GHz, and to reduce magnetic loss. It is an object of the present invention to provide a ferrite porcelain composition for a non-reciprocal circuit device capable of performing the same, a self-bias type non-reciprocal circuit device manufactured using the ferrite porcelain composition, and a wireless device.
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究したところ、マグネトプランバイト型六方晶フェライトに含有される3価のFeイオン(Fe3+)の一部を4価のSnイオン(Sn4+)で置換することにより、異方性磁界Haを制御することができ、これによりフェライト磁器組成物の非可逆性を向上させたり、磁気損失を抑制することができるという知見を得た。 The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and found that a part of trivalent Fe ion (Fe 3+ ) contained in magnetoplumbite-type hexagonal ferrite was converted to tetravalent Sn ion (Sn 4+). ) Can control the anisotropic magnetic field Ha, thereby improving the irreversibility of the ferrite porcelain composition and suppressing the magnetic loss.
また、Fe3+をSn4+で置換すると、電価バランスが崩れるが、これは2価の金属イオンで電荷補正することができる。 In addition, when Fe 3+ is replaced with Sn 4+ , the charge balance is lost, but this can be corrected for charge with divalent metal ions.
本発明はこのような知見に基づきなされたものであって、本発明に係る非可逆回路素子用フェライト磁器組成物(以下、単に「フェライト磁器組成物」という)は、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zMeySnz)2O3}(0≦x≦1.0、5.0<n≦6.5、y>0、z>0)で表される主成分を含有し、Meは少なくとも1種の2価金属元素であることを特徴としている。 The present invention has been made based on such knowledge, and the ferrite porcelain composition for a non-reciprocal circuit device according to the present invention (hereinafter, simply referred to as “ferrite porcelain composition”) has the general formula {(Sr 1− Table with x Ba x) O · n ( Fe 1-yz Me y Sn z) 2 O 3} (0 ≦ x ≦ 1.0,5.0 <n ≦ 6.5, y> 0, z> 0) Is characterized in that Me is at least one divalent metal element.
また、本発明者らの鋭意研究の結果、2価金属元素として、Zn、Cu、Co、Ni、Mn、Mgを使用し、該2価金属元素の含有量を所定範囲としたフェライト磁器組成物は、異相が生成されることもなく、10GHz以下や30〜60GHzのマイクロ波帯で使用しても、所望の非可逆性を有し、磁器損失の小さい非可逆回路素子用フェライト磁器組成物を得ることが可能であるという知見を得た。 Further, as a result of earnest research by the present inventors, a ferrite porcelain composition using Zn, Cu, Co, Ni, Mn, and Mg as the divalent metal element and setting the content of the divalent metal element to a predetermined range. Is a ferrite porcelain composition for a nonreciprocal circuit device having a desired irreversibility and a small porcelain loss even when used in a microwave band of 10 GHz or less or 30 to 60 GHz without generation of a different phase. It was found that it is possible to obtain.
すなわち、本発明のフェライト磁器組成物は、前記MeがZnの場合は前記y、zはそれぞれ0<y≦0.29、0<z≦0.29であることを特徴とし、前記MeがCuの場合は前記y、zはそれぞれ0<y≦0.33、0<z≦0.33であることを特徴とし、前記MeがCoの場合は前記y、zはそれぞれ0<y≦0.39、0<z≦0.39であることを特徴とし、前記MeがNi、Mg又はMnのいずれかの場合は前記y、zはそれぞれ0<y≦0.28、0<z≦0.28であることを特徴としている。 That is, the ferrite porcelain composition of the present invention is characterized in that when the Me is Zn, the y and z are 0 <y ≦ 0.29 and 0 <z ≦ 0.29, respectively, and the Me is Cu. , The y and z are respectively 0 <y ≦ 0.33 and 0 <z ≦ 0.33. When the Me is Co, the y and z are each 0 <y ≦ 0. 39, 0 <z ≦ 0.39, and when Me is any of Ni, Mg or Mn, y and z are respectively 0 <y ≦ 0.28 and 0 <z ≦ 0. 28.
ところで、非可逆回路素子では、永久磁石とフェライト磁器組成物との距離が短いほど、永久磁石に発生する渦電流損の影響を受けて伝送特性の悪化を招く。そしてこの渦電流は永久磁石の比抵抗率ρが小さいほど発生し易い。しかも、自己バイアス形の非可逆回路素子では、フェライト磁器組成物自身が磁界を発生するため、渦電流損の影響が非常に大きい。したがって、自己バイアス形の非可逆回路素子で伝送特性の悪化を回避するためには渦電流損を低くする必要があり、そのためにはフェライト磁器組成物の比抵抗率ρを大きくする必要がある。 By the way, in the non-reciprocal circuit device, as the distance between the permanent magnet and the ferrite porcelain composition is shorter, the transmission characteristics are deteriorated due to the influence of the eddy current loss generated in the permanent magnet. The eddy current is more likely to be generated as the specific resistivity ρ of the permanent magnet is smaller. Moreover, in the self-bias type non-reciprocal circuit device, since the ferrite porcelain composition itself generates a magnetic field, the influence of eddy current loss is very large. Therefore, it is necessary to reduce the eddy current loss in order to avoid the deterioration of the transmission characteristics in the self-bias type nonreciprocal circuit element, and it is necessary to increase the specific resistivity ρ of the ferrite porcelain composition.
そして、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、Ca成分及びCo成分のうちの少なくとも一方を、前記主成分1モルに対し、総計で0.001〜0.8モル添加することにより、また、前記フェライト磁器組成物中のMn成分及びZr成分の総含有量が、酸化物換算で、1.5重量%以下の範囲で添加することにより、比抵抗率ρを増大させることができるという知見を得た。 Then, as a result of intensive studies conducted by the present inventors, at least one of the Ca component and the Co component was added in a total amount of 0.001 to 0.8 mol based on 1 mol of the main component, and The finding that the specific resistance ρ can be increased by adding the total content of the Mn component and the Zr component in the ferrite porcelain composition in a range of 1.5% by weight or less in terms of oxide. Got.
すなわち、本発明のフェライト磁器組成物は、副成分としてCa成分及びCo成分のうちの少なくとも一方を含み、前記Ca成分及びCo成分の含有量が、前記主成分1モルに対し、総計で0.001〜0.8モル含有されていることを特徴とし、また、副成分としてMn成分及びZr成分のうちの少なくとも一方を含み、前記Mn及びZrの含有量が、酸化物換算で、総計で1.50重量%以下(0重量%を含まず)であることを特徴としている。 That is, the ferrite porcelain composition of the present invention contains at least one of a Ca component and a Co component as an auxiliary component, and the content of the Ca component and the Co component is 0.1 to 1 mol of the main component in total. 001 to 0.8 mol, and at least one of a Mn component and a Zr component as a subcomponent, and the content of the Mn and Zr is 1 in total in terms of oxide. 0.50% by weight or less (not including 0% by weight).
また、本発明に係る非可逆回路素子は、前記フェライト磁器組成物で形成されたフェライト部材を備えていることを特徴としている。 Further, a nonreciprocal circuit device according to the present invention includes a ferrite member formed of the ferrite porcelain composition.
さらに、本発明に係る無線装置は、上記非可逆回路素子を備えていることを特徴としている。 Furthermore, a wireless device according to the present invention includes the non-reciprocal circuit device.
以上詳述したように本発明に係るフェライト磁器組成物は、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zMeySnz)2O3}(0≦x≦1.000、5.0<n≦6.5、y>0、z>0)で表される主成分を含有し、Meは少なくとも1種の2価金属元素であるので、10GHz以下や30〜60GHzのマイクロ波帯でも所望の非可逆性を得ることができ、磁気損失の小さなフェライト磁器組成物を得ることが可能となる。 Ferrite ceramic composition according to the present invention as described in detail above, the general formula {(Sr 1-x Ba x ) O · n (Fe 1-yz Me y Sn z) 2 O 3} (0 ≦ x ≦ 1 0.00, 5.0 <n ≦ 6.5, y> 0, z> 0), and Me is at least one divalent metal element. Desired irreversibility can be obtained even in the microwave band of 60 GHz, and a ferrite porcelain composition having small magnetic loss can be obtained.
また、本発明のフェライト磁器組成物は、前記主成分1モルに対し、副成分としてCa成分及びCo成分のうちの少なくとも1種が、0.001〜0.8モル含有され、また、副成分としてMn成分及びZr成分のうちの少なくとも1種を、酸化物換算で、総計で1.50重量%以下(0重量%を含まず)の範囲で含有しているので、比抵抗率ρの大きなフェライト磁器組成物を得ることができ、これにより非可逆回路素子の永久磁石に発生する渦電流損の影響を小さくすることが可能となり、良好な伝送特性を有する自己バイアス形の非可逆回路素子を得ることができる。 Further, the ferrite porcelain composition of the present invention contains 0.001 to 0.8 mol of at least one of a Ca component and a Co component as a subcomponent with respect to 1 mol of the main component. Since at least one of the Mn component and the Zr component is contained in a total of 1.50% by weight or less (not including 0% by weight) in terms of oxide, the specific resistivity ρ is large. A ferrite porcelain composition can be obtained, which makes it possible to reduce the effect of eddy current loss generated in the permanent magnet of the non-reciprocal circuit device, and to provide a self-bias type non-reciprocal circuit device having good transmission characteristics. Obtainable.
また、本発明に係る非可逆回路素子は、上記フェライト磁器組成物を使用して形成されたフェライト部材を備えているので、数GHz〜数10GHzのマイクロ波帯でも所望の非可逆性を有し、磁気損失の小さい非可逆回路素子を得ることが可能となる。しかも、上記フェライト磁器組成物は、異方性磁界Haを使用して駆動させることができるので、永久磁石を必要とせず、小型化・低背化や低コスト化が可能となる。 Further, since the non-reciprocal circuit device according to the present invention includes a ferrite member formed using the ferrite porcelain composition, the non-reciprocal circuit device has a desired irreversibility even in a microwave band of several GHz to several tens of GHz. In addition, it is possible to obtain a non-reciprocal circuit device having small magnetic loss. In addition, since the ferrite porcelain composition can be driven by using the anisotropic magnetic field Ha, it does not require a permanent magnet, and can be reduced in size, height, and cost.
また、本発明に係る無線装置は、上記非可逆回路素子を備えているので、10GHz以下のマイクロ波帯で使用したり、30〜60GHzのマイクロ波帯で使用しても、磁気損失が小さく、所望の非可逆性を有する自己バイアス形の非可逆回路素子を具備した小型化・低背化や低コスト化がなされた携帯電話、ミリ波レーダ等の無線装置を得ることが可能となる。 Further, since the wireless device according to the present invention includes the above-mentioned non-reciprocal circuit device, even if it is used in a microwave band of 10 GHz or less or in a microwave band of 30 to 60 GHz, the magnetic loss is small. It is possible to obtain a miniaturized, low-profile, low-cost wireless device such as a mobile phone or a millimeter-wave radar equipped with a self-bias type non-reciprocal circuit element having a desired irreversibility.
次に、本発明の実施の形態を詳説する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明に係るフェライト磁器組成物は、下記一般式〔A〕で表される焼結体からなる。 The ferrite porcelain composition according to the present invention comprises a sintered body represented by the following general formula [A].
(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zMeySnz)2O3 …〔A〕
ただし、Meは2価の金属元素を示し、xは0≦x≦1.0、nは5.0<n≦6.5である。また、y及びzはそれぞれy>0、z>0であり、Meの使用元素に応じ、上限値が決定される。
(Sr 1-x Ba x) O · n (Fe 1-yz Me y Sn z) 2
Here, Me represents a divalent metal element, x is 0 ≦ x ≦ 1.0, and n is 5.0 <n ≦ 6.5. Moreover, y and z are y> 0 and z> 0, respectively, and the upper limit is determined according to the element used for Me.
このように本発明のフェライト磁器組成物は、一般式(Sr1-xBax)O・nFe2O3(但し、0≦x≦1.0)で表されるマグネトプラバント型フェライトにおいて、Fe3+の一部をSn4+及び2価の金属イオンMe2+で置換している。 Thus, the ferrite porcelain composition of the present invention is a magneto-pravant type ferrite represented by the general formula (Sr 1-x Ba x ) OnFe 2 O 3 (where 0 ≦ x ≦ 1.0): A part of Fe 3+ is replaced with Sn 4+ and divalent metal ion Me 2+ .
以下、Fe3+の一部をSn4+及びMe2+で置換した理由を述べる。 Hereinafter, the reason why a part of Fe 3+ was replaced with Sn 4+ and Me 2+ will be described.
(1)Fe3+の一部をSn4+で置換した理由
マグネトプランバイト型フェライトは、異方性磁界Haを駆動させることにより磁場を発生させることができるが、本発明者らの実験結果により、Fe3+の一部をSn4+で置換することにより、異方性磁界Haを低下方向に制御することができることが分かった。
(1) Reason for Partially Replacing Fe 3+ with Sn 4+ Magnetoplumbite ferrite can generate a magnetic field by driving an anisotropic magnetic field Ha, but according to the experimental results of the present inventors, It has been found that by substituting a part of Fe 3+ with Sn 4+ , the anisotropic magnetic field Ha can be controlled in a decreasing direction.
一方、内部磁界Hinは、数式(2)で表され、強磁性共鳴ピークの周波数は、数式(3)で表される。 On the other hand, the internal magnetic field Hin is represented by Expression (2), and the frequency of the ferromagnetic resonance peak is represented by Expression (3).
Hin=Ha−N×Ms …(2)
ω=γ×Hin …(3)
ここで、Nは反磁界係数、Msは飽和磁化(T)、γはジャイロ定数(=3.51×104m/A・s)である。
Hin = Ha−N × Ms (2)
ω = γ × Hin (3)
Here, N is the demagnetizing field coefficient, Ms is the saturation magnetization (T), and γ is the gyro constant (= 3.51 × 10 4 m / A · s).
すなわち、Fe3+の一部をSn4+で置換することにより、異方性磁界Haが低下方向に変動する。この際、飽和磁化Msも低下方向に変動するため、数式(2)により内部磁界Hinが適宜変動し、したがって数式(3)により強磁性共鳴ピークの周波数も変動する。 That is, by substituting a part of Fe 3+ with Sn 4+ , the anisotropic magnetic field Ha changes in a decreasing direction. At this time, since the saturation magnetization Ms also fluctuates in the decreasing direction, the internal magnetic field Hin fluctuates as appropriate according to equation (2), and accordingly, the frequency of the ferromagnetic resonance peak also fluctuates according to equation (3).
このように異方性磁界Haが低下することにより、強磁性共鳴ピークの周波数が変動し、その結果、図1に示すように、正円偏波と負円偏波の実数部の透磁率差Δμの周波数特性が、仮想線で示す特性から、矢印Xで示すように、実線で示す特性に変移させることが可能となり、10GHz以下のマイクロ波帯で使用しても十分な非可逆性を有するフェライト磁器組成物を得ることが可能となる。 The decrease in the anisotropic magnetic field Ha causes the frequency of the ferromagnetic resonance peak to fluctuate. As a result, as shown in FIG. 1, the magnetic permeability difference between the real part of the circular polarization and the real part of the negative circular polarization. The frequency characteristic of Δμ can be changed from the characteristic indicated by the imaginary line to the characteristic indicated by the solid line as indicated by the arrow X, and has sufficient irreversibility even when used in a microwave band of 10 GHz or less. A ferrite porcelain composition can be obtained.
また、磁気損失を示す虚数部μ+″は、図2に示すように内部磁界Hinに対し、ローレンツ形の分布曲線になることが知られており、内部磁界Hinを変化させることによって磁気共鳴ピークの半値幅ΔHを小さくできると同時に、強磁性共鳴ピークの周波数を変動させることができる。そしてその結果、虚数部μ+″を低下させることが可能となり、30〜60GHzでの磁気損失を抑制することが可能となる。 It is known that the imaginary part μ + ″ indicating the magnetic loss becomes a Lorentz-shaped distribution curve with respect to the internal magnetic field Hin as shown in FIG. 2, and the magnetic resonance peak is obtained by changing the internal magnetic field Hin. At the same time, the frequency of the ferromagnetic resonance peak can be varied, and as a result, the imaginary part μ + ″ can be reduced, and the magnetic loss at 30 to 60 GHz can be suppressed. It becomes possible.
(2)Fe3+の一部をMe2+で置換した理由
Fe3+の一部をSn4+で置換したのみでは電荷バランスが崩れる。このため、Fe3+の一部をMe2+で置換し、電荷補正する必要がある。
(2) Reason for Partially Replacing Fe 3+ with Me 2+ The charge balance is lost only by partially replacing Fe 3+ with Sn 4+ . Therefore, it is necessary to correct a charge by replacing a part of Fe 3+ with Me 2+ .
ここで、電荷を補正する金属イオンMe2+としては、特に限定されるものではないが、Zn、Cu、Co、Ni、Mn、又はMgで電荷補正した場合は、異相が生成されることもなく、好ましい。特に、Coは元素自体の磁気異方性が大きく、Snの置換による異方性磁界Haの低下を鈍らせることができる。 Here, the metal ion Me 2+ for correcting the electric charge is not particularly limited. However, when the electric charge is corrected using Zn, Cu, Co, Ni, Mn, or Mg, no foreign phase is generated. ,preferable. In particular, Co has a large magnetic anisotropy of the element itself, and can slow down the decrease in the anisotropic magnetic field Ha due to the substitution of Sn.
ただし、金属元素MeがZnの場合はy、zはそれぞれ0<y≦0.29、0<z≦0.29とし、金属元素MeがCuの場合は前記y、zはそれぞれ0<y≦0.33、0<z≦0.33とし、金属元素MeがCoの場合は前記y、zはそれぞれ0<y≦0.39、0<z≦0.39とし、金属元素MeがNi、Mg又はMnの場合はy、zはそれぞれ0<y≦0.28、0<z≦0.28とするのが好ましい。 However, when the metal element Me is Zn, y and z are respectively 0 <y ≦ 0.29 and 0 <z ≦ 0.29, and when the metal element Me is Cu, y and z are each 0 <y ≦ 0.33, 0 <z ≦ 0.33, and when the metal element Me is Co, y and z are respectively 0 <y ≦ 0.39, 0 <z ≦ 0.39, and the metal element Me is Ni, In the case of Mg or Mn, y and z are preferably 0 <y ≦ 0.28 and 0 <z ≦ 0.28, respectively.
これは、y及びzが上記上限値を超えると金属元素Me及びSnの含有量が過剰となり、Feの含有量が過少となって磁気異方性を有さなくなるためである。 This is because if y and z exceed the upper limits, the contents of the metal elements Me and Sn become excessive, and the content of Fe becomes too small to have no magnetic anisotropy.
尚、一般式〔A〕で、nを5.0<n≦6.5としたのは、nがこの範囲外になると磁気異方性を示さなくなり、また異相が析出したり、焼結しにくくなり、更には十分な飽和磁化が得られなくなるおそれがあるからである。 In the general formula [A], n is set to 5.0 <n ≦ 6.5 because when n is out of this range, no magnetic anisotropy is exhibited, and a different phase is precipitated or sintered. This is because it is difficult to obtain a sufficient saturation magnetization.
また、yは化学量論組成ではSn4+と同モル数で電荷バランスがとることができるが、実質的には粒界への元素拡散等により、yとzを同モル数でない組成で高抵抗、低誘電損失な材料が得ることができ、このことはSrとBaとの含有モル比率を示すxの如何に拘わらず成立する。 In addition, y can have a charge balance in the stoichiometric composition in the same mole number as Sn 4+ , but has a high resistance in a composition in which y and z are not the same mole number due to element diffusion into the grain boundary or the like. Thus, a material having a low dielectric loss can be obtained, and this is true regardless of the x indicating the molar ratio between Sr and Ba.
そして、上記フェライト磁器組成物は以下のようにして製造される。 And the said ferrite porcelain composition is manufactured as follows.
すなわち、最終生成物であるフェライト磁器組成物の組成成分が所定モル比となるように、フェライト素原料としてのバリウム化合物、ストロンチウム化合物、鉄化合物、スズ化合物、及び2価の金属元素を含有した金属化合物を適宜秤量して調合し、ボールミルで湿式混合した後、大気中で仮焼し、その後湿式粉砕して仮焼粉末を作製する。次いで、この仮焼粉末をバインダ樹脂と混練させてスラリー化し、磁場中で脱水成形した後、大気中で焼成し、これにより、上記一般式〔A〕で表されるフェライト磁器組成物は製造される。 That is, a barium compound, a strontium compound, an iron compound, a tin compound, and a metal containing a divalent metal element as a ferrite raw material so that the composition components of the ferrite porcelain composition as a final product have a predetermined molar ratio. The compounds are appropriately weighed and mixed, wet-mixed by a ball mill, calcined in the air, and then wet-pulverized to prepare a calcined powder. Next, the calcined powder is kneaded with a binder resin to form a slurry, dehydrated and molded in a magnetic field, and then fired in the air, thereby producing a ferrite porcelain composition represented by the general formula [A]. You.
尚、上述した製造過程において、Mn、Cl、Ni、Zn、Mg、S、Ca、Cr、Bi等の不純物が0.4重量%未満で混入することがあり、また、湿式混合時にZrやSi等の不純物が0.8重量%未満で混入することがあるが、本発明の特性に影響を与えるものではない。 In the above-described manufacturing process, impurities such as Mn, Cl, Ni, Zn, Mg, S, Ca, Cr, and Bi may be mixed at less than 0.4% by weight, and Zr or Si may be mixed during wet mixing. And the like may be mixed at less than 0.8% by weight, but this does not affect the characteristics of the present invention.
また、本発明のフェライト磁器組成物は、上記実施の形態に限定に限定されることはなく、副成分としてCa成分及びCo成分のうちの少なくとも一方が、一般式〔A〕で表される主成分1モルに対し、総計で0.001〜0.8モル含有するようにするのも好ましい。 Further, the ferrite porcelain composition of the present invention is not limited to the embodiment described above, and at least one of the Ca component and the Co component as a sub-component is mainly represented by the general formula [A]. It is also preferable that the total amount is 0.001 to 0.8 mol based on 1 mol of the component.
すなわち、フェライト磁器組成物が、下記一般式〔B〕で表されるようにするのも好ましい。 That is, it is preferable that the ferrite porcelain composition is represented by the following general formula [B].
(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zMeySnz)2O3 +αCa+βCo…〔B〕
ここで、α、βは、上述した一般式〔A〕で示す主成分1モルに対し、添加されるCa成分及びCo成分の含有モル量であり、下記数式〔C〕を充足している。
(Sr 1-x Ba x) O · n (Fe 1-yz Me y Sn z) 2
Here, α and β are the content moles of the added Ca component and Co component with respect to 1 mole of the main component represented by the above-mentioned general formula [A], and satisfy the following formula [C].
0.001≦α+β≦0.8 …〔C〕
非可逆回路素子では、永久磁石とフェライト磁器組成物との距離が短いほど、永久磁石に発生する渦電流損の影響を受けて伝送特性の悪化を招く。そしてこの渦電流は永久磁石の比抵抗率ρが小さいほど発生し易い。しかも、自己バイアス形の非可逆回路素子では、フェライト磁器組成物自身が磁界を発生するため、渦電流損の影響が非常に大きい。
0.001 ≦ α + β ≦ 0.8… [C]
In a non-reciprocal circuit device, as the distance between the permanent magnet and the ferrite porcelain composition is shorter, the transmission characteristics are deteriorated due to the influence of the eddy current loss generated in the permanent magnet. The eddy current is more likely to be generated as the specific resistivity ρ of the permanent magnet is smaller. Moreover, in the self-bias type non-reciprocal circuit device, since the ferrite porcelain composition itself generates a magnetic field, the influence of eddy current loss is very large.
しかるに、本発明者らの研究結果により、上記一般式〔B〕を充足するように所定量のCa成分及び/又はCo成分を添加することにより、比抵抗率ρの大きなフェライト磁器組成物を得ることができ、これにより自己バイアス形の非可逆回路素子の渦電流損を低くすることができ、伝送特性の悪化を回避することができるということが分かった。 However, according to the research results of the present inventors, a ferrite porcelain composition having a large specific resistivity ρ is obtained by adding a predetermined amount of a Ca component and / or a Co component so as to satisfy the general formula [B]. As a result, it was found that the eddy current loss of the self-bias type non-reciprocal circuit device can be reduced, and the deterioration of the transmission characteristics can be avoided.
ここで、Ca成分及びCo成分の含有モル量α、βを上記数式〔C〕を充足するようにしたのは以下の理由による。 Here, the reason why the molar amounts α and β of the Ca component and the Co component satisfy the above formula [C] is as follows.
すなわち、前記主成分1モルに対し、Ca成分及びCo成分の含有モル量α、βの総計が0.001モル未満の場合はCa成分及び/又はCo成分の添加による比抵抗率ρの上昇効果を得ることができず、信号伝送損失も大きく、伝送特性の悪化を招くからであり、また、Ca成分及びCo成分の含有モル量α、βの総計が0.8モルを超えると比抵抗率ρは低下傾向となり、信号伝送損失も大きくなって伝送特性の悪化を招くおそれがあるからである。 That is, when the total amount of the molar amounts α and β of the Ca component and the Co component is less than 0.001 mol per 1 mol of the main component, the effect of increasing the specific resistance ρ by the addition of the Ca component and / or the Co component Is not obtained, the signal transmission loss is large, and the transmission characteristics are deteriorated. Also, when the total molar amount α, β of the Ca component and the Co component exceeds 0.8 mol, the specific resistivity This is because ρ tends to decrease, signal transmission loss increases, and transmission characteristics may deteriorate.
また、上述した一般式〔A〕又は〔B〕のフェライト磁器組成物中に、副成分としてMn成分及びZr成分の含有量が、酸化物換算で、1.5重量%以下(0重量%を含まず)となるように調製することによっても比抵抗率ρを増大させることができる。特に、一般式〔B〕において、Mn成分及びZr成分の含有量が酸化物換算で1.5重量%以下(0重量%を含まず)となるように調製することにより、Ca成分やCo成分の添加効果と相俟ってより大きな比抵抗率ρを得ることが可能となる。 Further, in the ferrite porcelain composition of the general formula [A] or [B], the content of the Mn component and the Zr component as auxiliary components is 1.5% by weight or less (0% by weight) in terms of oxide. (Not included) can also increase the specific resistivity ρ. In particular, by adjusting the content of the Mn component and the Zr component in the general formula [B] to be 1.5% by weight or less (not including 0% by weight) in terms of oxide, the Ca component and the Co component are prepared. It is possible to obtain a larger specific resistivity ρ in combination with the effect of adding.
この場合、Mn成分については主成分である焼結体中に含有されている場合、或いは焼結体にMn化合物を添加する場合があり、またZr成分については焼結体にZr成分を添加する必要があるが、いずれにしてもフェライト磁器組成物中のMn成分及びZr成分が、酸化物換算で、1.5重量%以下(0重量%を含まず)となるように調製することにより、比抵抗率ρの大きなフェライト磁器組成物を得ることができ、これにより自己バイアス形の非可逆回路素子で更なる低渦電流損を図ることができ、良好な伝送特性を得ることができる。 In this case, the Mn component may be contained in the sintered body that is the main component, or the Mn compound may be added to the sintered body, and the Zr component may be added to the sintered body. In any case, the Mn component and the Zr component in the ferrite porcelain composition are adjusted so as to be 1.5% by weight or less (not including 0% by weight) in terms of oxide. A ferrite porcelain composition having a large specific resistivity ρ can be obtained, whereby further low eddy current loss can be achieved with a self-bias type nonreciprocal circuit device, and good transmission characteristics can be obtained.
ただし、Mn成分及びZr成分の含有量が総計で1.5重量%を超えると、却って比抵抗率ρの低下を招くおそれがあるため、Mn成分やZr成分を添加する場合は、その含有量が総計で1.5重量%以下となるように制御する必要がある。 However, if the total content of the Mn component and the Zr component exceeds 1.5% by weight, the specific resistivity ρ may be rather lowered. Must be controlled so as to be 1.5% by weight or less in total.
次に、上記フェライト磁器組成物を使用した非可逆回路素子について述べる。 Next, a non-reciprocal circuit device using the ferrite porcelain composition will be described.
図3は、本発明に係る非可逆回路素子の一実施の形態(第1の実施の形態)としての集中定数形サーキュレータを模式的に示した斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view schematically showing a lumped constant circulator as one embodiment (first embodiment) of the nonreciprocal circuit device according to the present invention.
該集中定数形サーキュレータは、マイクロストリップ線路1a、1b、1cが互いに120℃間隔となるように交叉状に形成され、かつ、これらマイクロストリップ線路1a、1b、1cの上下両面は絶縁体層2を介して上記フェライト磁器組成物で形成されたフェライト基板3と接触している。そして、マイクロストリップ線路1a、1b、1cの端子部1a′、1b′、1c′には不図示のコンデンサが取り付けられ、フェライト基板3の有するインダクタンスと前記コンデンサとで共振周波数を調整している。
The lumped-constant-type circulator is formed so that the microstrip lines 1a, 1b, and 1c cross each other at an interval of 120 ° C. The
本第1の実施の形態では、例えば、マイクロストリップ線路1aに電流を流すと、フェライト基板3にはマイクロストリップ線路1a、1b、1cにより形成される交叉回路により一様な回転磁界が形成される。そして、マイクロ波フェライトが上記フェライト磁器組成物で形成されているので、10GHz以下や30〜60GHzのマイクロ波帯で磁気損失が小さく十分な非可逆性を有するサーキュレータを得ることが可能となる。しかも、フェライト磁器組成物は、異方性磁界Haにより駆動させているので、永久磁石等の外部磁界を必要とすることなく、サーキュレータの小型・低背化や低コスト化を図ることができる。
In the first embodiment, for example, when a current flows through the microstrip line 1a, a uniform rotating magnetic field is formed on the
図4(a)は非可逆回路素子の第2の実施の形態としてのストリップ線路Y接合形サーキュレータであり、図4(b)は図4(a)のA−A矢視図である。 FIG. 4A shows a strip line Y-junction type circulator as a second embodiment of the nonreciprocal circuit device, and FIG. 4B is a view taken along the line AA of FIG. 4A.
本第2の実施の形態では、ストリップ線路4の分岐路4a、4b、4cが円形状の中心部4dでY字状に接合されており、さらに前記分岐路4a、4b、4cには補正用のコンデンサ部5a、5b、5cが形成されている。そして、前記中心部4dの上下両面にはフェライト基板6が設けられると共に、該フェライト基板6が挟持状となるように分岐路4a、4b、4cの上下両面には外部導体7a、7bが設けられている。
In the second embodiment, the
そして、例えば、TM110モードで共振する場合、分岐路4aに入力された高周波磁界は、フェライト基板6を通過する際に矢印で示すように偏波面が回転し、分岐路4bにのみ出力され、サーキュレータを形成する。
Then, for example, when resonating in the TM 110 mode, the high-frequency magnetic field input to the
本第2の実施の形態でも、フェライト基板6が上記フェライト磁器組成物で形成されているので、10GHz以下や30〜60GHzのマイクロ波帯で磁気損失が小さく十分な非可逆性を有する小型・低背化や低コスト化がなされたサーキュレータを得ることが可能となる。
Also in the second embodiment, since the
図5は非可逆回路素子の第3の実施の形態としてのフェライト基板サーキュレータであって、フェライト基板9の表面にY字状のストリップ線路10が形成されている。そして、本第3の実施の形態でも、第2の実施の形態と同様、例えば、TM110モードで共振する場合、分岐路10aに入力された高周波磁界は、フェライト基板9上を偏波面が回転し、分岐路10bにのみ出力され、サーキュレータを形成する。
FIG. 5 shows a ferrite substrate circulator as a non-reciprocal circuit device according to a third embodiment, in which a Y-shaped
本第3の実施の形態でも、フェライト基板9が上記フェライト磁器組成物で形成されているので、10GHz以下や30〜60GHzのマイクロ波帯で磁気損失が小さく十分な非可逆性を有する小型・低背化や低コスト化がなされたサーキュレータを得ることが可能となる。 Also in the third embodiment, since the ferrite substrate 9 is formed of the above-described ferrite porcelain composition, the magnetic loss is small in a microwave band of 10 GHz or less or 30 to 60 GHz, and the size and size of the irreversibility are small. It is possible to obtain a circulator with a reduced height and reduced cost.
図6は非可逆回路素子の第4の実施の形態としての導波管形サーキュレータを模式的に示した斜視図であって、本第4の実施の形態では、Y字状の導波管11のY分岐の中心部に円柱状のフェライト柱12が挿入されており、上記第2及び第3の実施の形態と略同様に動作し、サーキュレータを形成する。そして、フェライト柱12が上記フェライト磁器組成物で形成されているので、10GHz以下や30〜60GHzのマイクロ波帯で磁気損失が小さく十分な非可逆性を有する小型・低背化や低コスト化がなされたサーキュレータを得ることが可能となる。
FIG. 6 is a perspective view schematically showing a waveguide type circulator as a fourth embodiment of the nonreciprocal circuit device. In the fourth embodiment, a Y-shaped
図7(a)は非可逆回路素子の第5の実施の形態としての非放射性誘電体線路Y型サーキュレータを模式的に示した斜視図であり、図7(b)は図7(a)のB−B断面図である。尚、図7(a)では上下一対の金属板を省略している。 FIG. 7A is a perspective view schematically showing a non-radiative dielectric line Y-type circulator as a fifth embodiment of the non-reciprocal circuit device, and FIG. 7B is a perspective view of FIG. It is BB sectional drawing. In FIG. 7A, a pair of upper and lower metal plates is omitted.
本第5の実施の形態では、誘電体ストリップ13a、13b、13cが互いに等間隔で120°に配設されると共に、一対の円盤状フェライト基板14a、14bが誘電体ストリップ13a、13b、13cの一方の端部により挟持され、さらに、誘電体ストリップ13a、13b、13c及びフェライト基板14a、14bの上下両面に平板状の金属板15a、15bが設けられている。そして、フェライト基板14a、14bにより共振器を構成し、HE11δモードで共振する。
In the fifth embodiment, the
本第5の実施の形態でも、フェライト基板14a、14bが上記フェライト磁器組成物で形成されているので、10GHz以下や30〜60GHzのマイクロ波帯で磁気損失が小さく十分な非可逆性を有する小型・低背化や低コスト化がなされたサーキュレータを得ることが可能となる。
Also in the fifth embodiment, since the
図8は非可逆回路素子の第6の実施の形態としてのファラデー回転形アイソレータを模式的に示した斜視図であって、該ファラデー回転形アイソレータは、支持誘電体16に挿通されたフェライト棒17と抵抗板18a、18bとが導波管19内に収容されている。
FIG. 8 is a perspective view schematically showing a Faraday rotary isolator as a sixth embodiment of the non-reciprocal circuit device. The Faraday rotary isolator includes a
そして、例えば、矢印C方向からのTE10モードの入力信号は方形−円形変換器20aによりTE11モードに変換される。入力信号の電界は抵抗板18aに垂直であるので吸収されずにフェライト棒17に到達し、正負の円偏波に分解され、正円偏波と負円偏波との透磁率差Δμが位相定数の差となって偏波面が角度θだけ回転する。そして、その結果、フェライト棒17を通過した入力信号は、抵抗板18bと平行となり、入力信号は吸収される。
Then, for example, the input signal of the TE 10 mode from the direction of the arrow C is converted to the TE 11 mode by the square-
一方、矢印D方向からのTE10モードの入力信号は方形−円形変換器20bによりTE11モードに変換される。そして、入力信号の電界は抵抗板18bに垂直であるので吸収されずにフェライト棒17に到達し、正負の円偏波に分解され、偏波面が角度θだけ回転する。フェライト棒17を通過した入力信号は抵抗板18aと垂直となり導波管19から出力され、これにより矢印D方向へのアイソレータが形成される。
On the other hand, the input signal in the TE 10 mode from the direction of arrow D is converted to the TE 11 mode by the square-
そして、本第6の実施の形態でも、フェライト棒17が上記フェライト磁器組成物で形成されているので、10GHz以下や30〜60GHzのマイクロ波帯で磁気損失が小さく十分な非可逆性を有する小型・低背化や低コスト化がなされたアイソレータを得ることが可能となる。
Also in the sixth embodiment, since the
図9は非可逆回路素子の第7の実施の形態としてのペリファリ・モード形アイソレータを模式的に示した斜視図であって、該第7の実施の形態は、上記フェライト磁器組成物で形成されたフェライト基板21の表面に略台形状のストリップ線路22が形成され、さらに、一部がストリップ線路22の端部と重畳するようにフェライト基板21の表面に抵抗体23が形成されている。
FIG. 9 is a perspective view schematically showing a peripheral mode isolator as a seventh embodiment of the non-reciprocal circuit device. The seventh embodiment is formed of the above ferrite porcelain composition. A substantially
そして、端子24aに高周波信号が入力すると、高周波磁界はファラデー効果により矢印Eに示すように、ストリップ線路22の一方の端部を伝播して出力側に進んでゆき、端子24bから出力する。一方、端子24bに高周波信号が入力すると、抵抗体23の方向に捩れて進行し、高周波信号は抵抗体23により吸収され、これによりアイソレータを形成している。
When a high-frequency signal is input to the terminal 24a, the high-frequency magnetic field propagates through one end of the
そして、本第7の実施の形態でも、フェライト基板21が上記フェライト磁器組成物で形成されているので、10GHz以下や30〜60GHzのマイクロ波帯で磁気損失が小さく十分な非可逆性を有する小型・低背化や低コスト化がなされたアイソレータを得ることが可能となる。
Also in the seventh embodiment, since the
図10(a)(b)は非可逆回路素子の第8の実施の形態としての導波管共鳴形アイソレータを模式的に示す斜視図であって、フェライト棒26a〜26cが方形状の導波管25の所定位置に挿入されている。
FIGS. 10A and 10B are perspective views schematically showing a waveguide resonance type isolator as an eighth embodiment of the non-reciprocal circuit device, wherein the
本第8の実施の形態では、導波管25を基本モード、すなわちTE10モードで伝搬する場合、特定位置で高周波磁界は回転し、円偏波となる。そして円偏波には正の円偏波と負の円偏波とがあり、一方の円偏波、例えば正の円偏波が大きな磁気損失として作用する場合、他方の円偏波、例えば負の円偏波は減衰を受けることなく通過する。
This In the eighth embodiment, the
そこで、図10(a)(b)に示すように、円偏波が発生する特定位置にフェライト棒26a〜26cを挿入することによってアイソレータを形成することができる。
Therefore, as shown in FIGS. 10A and 10B, an isolator can be formed by inserting
本第8の実施の形態でも、フェライト棒26a〜26cが上記フェライト磁器組成物で形成されているので、10GHz以下や30〜60GHzのマイクロ波帯で磁気損失が小さく十分な非可逆性を有する小型・低背化や低コスト化がなされたアイソレータを得ることが可能となる。
Also in the eighth embodiment, since the
図11は非可逆回路素子の第9の実施の形態としての十字ストリップ線路共鳴型アイソレータである。 FIG. 11 shows a cross strip line resonance type isolator as a ninth embodiment of the non-reciprocal circuit device.
該第9の実施の形態では、誘電体29a、29bの一方の面に接地導体27a、27bが形成されると共に、誘電体29の略中央部には円柱状のフェライト柱28が埋設され、ストリップ線路30が誘電体29a、29bに挟着されている。また、ストリップ線路30は整合用のコンデンサ部31を有すると共に、フェライト柱28と当接可能となるように、ストリップ線路30上にはλ/4共振器32が形成されている。そして、本第9の実施の形態では、ストリップ線路30とλ/4共振器32との交点で円偏波が生じるので、図10と同様の動作原理によりアイソレータが形成される。
In the ninth embodiment,
本第9の実施の形態でも、フェライト柱28が上記フェライト磁器組成物で形成されているので、10GHz以下や30〜60GHzのマイクロ波帯で磁気損失が小さく十分な非可逆性を有する小型・低背化や低コスト化がなされたアイソレータを得ることが可能となる。
Also in the ninth embodiment, since the
図12は本発明に係る無線装置の一実施の形態を示すシステム構成図であって、31は図8〜図11で示されたアイソレータであり、32は図3〜図7で示されたサーキュレータである。 FIG. 12 is a system configuration diagram showing one embodiment of the wireless device according to the present invention, in which 31 is the isolator shown in FIGS. 8 to 11, and 32 is the circulator shown in FIGS. It is.
すなわち、本無線装置は、変調信号が、電圧制御信号(Voltage Controlled Oscillator:VCO)33に入力されると、アイソレータ31を経てカプラ34に入力され、変調信号はカプラ34によりサーキュレータ32とミキサ36とに分割され、サーキュレータ32に入力された変調信号はアンテナ35から送信される。
That is, when the modulation signal is input to a voltage controlled signal (Voltage Controlled Oscillator: VCO) 33, the wireless device is input to the
一方、アンテナ35に入力された受信信号はサーキュレータ32を経てミキサ36に入力され、カプラ34からの変調信号とミキシングされ、受信周波数が引き下げられてIF信号(Intermediate Frequency:中間周波数)を得ている。
On the other hand, the reception signal input to the
本実施の形態では、上述したアイソレータ及びサーキュレータを使用しているので、数GHz帯で使用される携帯電話や数10GHz帯で使用される無線LANやミリ波レーダにおいても、磁気損失が小さく十分な非可逆性を有する小型・低背化や低コスト化が可能な無線装置を得ることが可能となる。 In the present embodiment, since the above-described isolator and circulator are used, the magnetic loss is small enough for a mobile phone used in several GHz band, a wireless LAN used in several tens GHz band, and a millimeter wave radar. It is possible to obtain an irreversible wireless device that can be reduced in size, height, and cost.
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。 Next, examples of the present invention will be described specifically.
表1の組成を有する一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zZnySnz)2O3}のフェライト磁器組成物を作製した。 A ferrite porcelain composition having the composition shown in Table 1 and having the general formula {(Sr 1-x Ba x ) Onn (Fe 1-yz Zn y Sn z ) 2 O 3 } was prepared.
すなわち、フェライト素原料としてBaCO3(炭酸バリウム)、Fe2O3(酸化鉄)、ZnO(酸化亜鉛)、酸化スズ(SnO2)を用意し、これらフェライト素原料を、0≦x≦1.0、5.0≦n≦6.6、0≦y≦0.30、0≦z≦0.30となるように秤量して調合し、ボールミルで湿式混合した後、大気中で仮焼し、その後湿式粉砕して、比表面積が約5m2/gの仮焼粉末を作製した。 That is, BaCO 3 (barium carbonate), Fe 2 O 3 (iron oxide), ZnO (zinc oxide), and tin oxide (SnO 2 ) are prepared as ferrite raw materials, and these ferrite raw materials are defined as 0 ≦ x ≦ 1. 0, 5.0 ≤ n ≤ 6.6, 0 ≤ y ≤ 0.30, 0 ≤ z ≤ 0.30, weighed and blended, wet mixed with a ball mill, and calcined in air. Then, the powder was wet-pulverized to prepare a calcined powder having a specific surface area of about 5 m 2 / g.
次いで、この仮焼粉末を酢酸ビニル系バインダと混練してスラリーとし、このスラリーを磁場中で脱水成形し、その後大気中で焼成して焼結体を作製し、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zZnySnz)2O3}で表される試料番号1〜23のフェライト磁器組成物を得た。 Next, the calcined powder is kneaded with a vinyl acetate-based binder to form a slurry. The slurry is subjected to dehydration molding in a magnetic field, and then fired in the air to produce a sintered body. The general formula {(Sr 1-x The ferrite porcelain compositions of Sample Nos. 1 to 23 represented by (Ba x ) On · (Fe 1 -yz Zn y Sn z ) 2 O 3 } were obtained.
次に、これら各試料の飽和磁化Ms、及び異方性磁界Haを測定し、測定された飽和磁化Ms、及び異方性磁界Haに基づいて周波数と複素透磁率との関係をシミュレーションし、10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)を求めた。 Next, the saturation magnetization Ms and the anisotropic magnetic field Ha of each of these samples were measured, and the relationship between frequency and complex magnetic permeability was simulated based on the measured saturation magnetization Ms and the anisotropic magnetic field Ha. And the permeability difference Δμ (irreversibility) at 40 GHz and the imaginary part μ + ″ (magnetic loss) of the circularly polarized complex permeability.
ここで、飽和磁化MsはVSM(試料振動型磁化測定装置)で測定した。 Here, the saturation magnetization Ms was measured by a VSM (sample vibration type magnetization measurement device).
また、異方性磁界Haは以下のようにして求めた。すなわち、まず、ネットワークアナライザを使用し、反磁界係数Nが既知試料の磁気共鳴周波数ωを外部磁界なしで測定し、数式(4)に基づいて異方性磁界Haを算出した。 Further, the anisotropic magnetic field Ha was determined as follows. That is, first, using a network analyzer, the magnetic resonance frequency ω of a sample having a known demagnetizing factor N was measured without an external magnetic field, and the anisotropic magnetic field Ha was calculated based on Equation (4).
ω=γ・(Ha−N・Ms)…(4)
ここで、γはジャイロ定数(=3.51×104m/A・s)である。
ω = γ · (Ha−N · Ms) (4)
Here, γ is a gyro constant (= 3.51 × 10 4 m / A · s).
表1は各試料番号の組成と、飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、透磁率差Δμ、虚数部μ+″を示している。
試料番号11、17は、y及びzが0.30であり、0.29を超えているため、Feの含有量が過少となり、このため異方性磁界が「0」となって非可逆性を示さなくなる。 In Sample Nos. 11 and 17, since y and z were 0.30 and exceeded 0.29, the content of Fe was too low, and the anisotropic magnetic field was “0”, which was irreversible. Will not show.
また、試料番号23も、yが0.30と0.29を超えているため、異方性磁界が「0」となって非可逆性を示さなくなり、またnが6.6と6.5を超えているため,飽和磁化Msが0.004Tと小さくなって十分な飽和磁化を得ることができない。 Also, in sample No. 23, since y exceeded 0.30 and 0.29, the anisotropic magnetic field became “0”, indicating no irreversibility, and n was 6.6 and 6.5. , The saturation magnetization Ms becomes as small as 0.004T, and a sufficient saturation magnetization cannot be obtained.
これに対して試料番号2〜10、12〜16、及び18〜22は、y及びzがそれぞれ0<y≦0.29、0<z≦0.29、nが5.0<n≦6,5であるので、従来のSrフェライト(試料番号1)に比べて異方性磁界Haを低下させることができ、これにより10GHz及び40GHzの少なくともいずれか一方で絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。
On the other hand, in
すなわち、試料番号5〜7、12〜16、及び18〜22は10GHz及び40GHzの双方で絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失も小さく、これら双方のマイクロ波帯で使用できる非可逆回路素子を得ることが可能となる。 That is, the sample numbers 5 to 7, 12 to 16, and 18 to 22 can obtain the desired irreversibility because the absolute magnetic permeability difference | Δμ | is 0.1 or more at both 10 GHz and 40 GHz, and The portion μ + ″ is also less than 0.05 and the magnetic loss is small, and it is possible to obtain a nonreciprocal circuit device that can be used in both of these microwave bands.
また、試料番号2〜4は、40GHzでは虚数部μ+″が0.05以上であり、磁気損失が大きくなるが、10GHzでは虚数部μ+″が0となって磁気損失が生じず、また、絶対透磁率差|Δμ|も0.1以上であり、所望の非可逆性を得ることができる。
In
また、試料番号8は、10GHzでは虚数部μ+″が5.96(≧0.05)であり、磁気損失が大きくなるが、40GHzでは虚数部μ+″が0であり磁気損失が生じず、また絶対透磁率差|Δμ|が2.70であり十分な非可逆性を得ることができる。 In sample No. 8, the imaginary part μ + ″ was 5.96 (≧ 0.05) at 10 GHz, and the magnetic loss was large. However, the imaginary part μ + ″ was 0 at 40 GHz, and no magnetic loss occurred. In addition, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | is 2.70, and sufficient irreversibility can be obtained.
また、試料番号9、10は、40GHzでは絶対透磁率差|Δμ|が0.1未満となって所望の非可逆性を得ることが困難となるが、10GHzでは絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上であり、十分な非可逆性を得ることができ、また、虚数部μ+″が0であり磁気損失が生じない。
In
このように試料番号2〜10、12〜16、及び18〜22は、少なくとも10GHz及び40GHzのいずれか一方で、絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上なって所望の非可逆性を得ることができ、また、虚数部μ+″が0.05未満となって磁気損失を低減できることが分かった。
As described above, the
図13は試料番号7における透磁率差Δμの周波数特性を従来のBaフェライト(BaO・6Fe2O3)との比較で示した図であって、実線が試料番号7を示し、破線がBaフェライトを示している。尚、図中、横軸が周波数(GHz)、縦軸が透磁率差Δμである。 FIG. 13 is a diagram showing the frequency characteristics of the magnetic permeability difference Δμ in sample No. 7 in comparison with a conventional Ba ferrite (BaO.6Fe 2 O 3 ), wherein a solid line indicates sample No. 7 and a broken line indicates Ba ferrite. Is shown. In the figure, the horizontal axis represents the frequency (GHz), and the vertical axis represents the magnetic permeability difference Δμ.
この図13から明らかなように、数GHzのマイクロ波帯ではBaフェライトは透磁率差Δμが0.1未満以下となり、十分な非可逆性を得るのが困難であるのに対し、試料番号7は0.1以上となって十分な非可逆性を得ることができることが分かった。 As is apparent from FIG. 13, in the microwave band of several GHz, the permeability difference Δμ of Ba ferrite is less than 0.1 and it is difficult to obtain sufficient irreversibility. Was 0.1 or more, and it was found that sufficient irreversibility could be obtained.
図14は試料番号7における虚数部μ+″の周波数特性を従来のBaフェライト(BaO・6Fe2O3)との比較で示した図であって、実線が実施例の試料番号7を示し、破線がBaフェライトを示している。尚、図中、横軸が周波数(GHz)、縦軸が虚数部μ+″である。 FIG. 14 is a diagram showing the frequency characteristics of the imaginary part μ + ″ in Sample No. 7 in comparison with a conventional Ba ferrite (BaO.6Fe 2 O 3 ), where the solid line indicates Sample No. 7 of the embodiment. The broken line indicates Ba ferrite, where the horizontal axis represents the frequency (GHz) and the vertical axis represents the imaginary part μ + ″.
この図14から明らかなように、30〜60GHzのマイクロ波帯ではBaフェライトは虚数部μ+″が0.05から大幅に増大しており、磁気損失が大きくなるのに対し、試料番号7は虚数部μ+″がほぼ0であり、磁気損失がほとんど生じないことが分かった。 As is clear from FIG. 14, in the microwave band of 30 to 60 GHz, the imaginary part μ + ″ of Ba ferrite greatly increases from 0.05, and the magnetic loss increases. The imaginary part μ + ″ was almost 0, indicating that little magnetic loss occurred.
このように試料番号7は数GHz及び30〜60GHzのマイクロ波帯で使用しても所望の非可逆性を有し、磁気損失をの小さな非可逆回路素子を得ることができる。 As described above, the sample No. 7 has a desired irreversibility even when used in the microwave band of several GHz and 30 to 60 GHz, and a non-reciprocal circuit device with small magnetic loss can be obtained.
〔実施例1〕と同様の方法・手順で、表2の組成を有する一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zCuySnz)2O3}のフェライト磁器組成物を作製した。 By the same method and procedure as in [Example 1], a ferrite porcelain of the general formula {(Sr 1-x Ba x ) On · (Fe 1-yz Cu y Sn z ) 2 O 3 } having the composition shown in Table 2 A composition was made.
すなわち、フェライト素原料としてBaCO3(炭酸バリウム)、Fe2O3(酸化鉄)、CuO(酸化銅)、酸化スズ(SnO2)を使用し、0≦x≦1.0、5.0≦n≦6.6、0≦y≦0.35、0≦z≦0.35となるように調製し、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zCuySnz)2O3}で表される試料番号31〜56のフェライト磁器組成物を得た。 That is, BaCO 3 (barium carbonate), Fe 2 O 3 (iron oxide), CuO (copper oxide), and tin oxide (SnO 2 ) are used as ferrite raw materials, and 0 ≦ x ≦ 1.0, 5.0 ≦ n ≦ 6.6, 0 ≦ y ≦ 0.35, 0 ≦ z ≦ 0.35, and the general formula {(Sr 1-x Ba x ) On · (Fe 1-yz Cu y Sn to obtain a ferrite ceramic composition of the sample No. 31-56 represented by z) 2 O 3}.
次に、〔実施例1〕と同様、各試料の飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)を求めた。 Next, as in [Example 1], the saturation magnetization Ms of each sample, the anisotropy field Ha, the magnetic permeability difference Δμ (irreversibility) at 10 GHz and 40 GHz, and the imaginary part μ + of the circularly polarized complex magnetic permeability ″ (Magnetic loss) was determined.
表2は各試料番号の組成と、飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、透磁率差Δμ、虚数部μ+″を示している。
試料番号43、49は、y及びzが0.35であり、0.33を超えているため、Feの含有量が過少となり、このため異方性磁界も「0」となって非可逆性を示さなくなる。 In sample numbers 43 and 49, since y and z were 0.35 and exceeded 0.33, the content of Fe was too small, and the anisotropic magnetic field was also “0”, which was irreversible. Will not show.
また、試料番号50、56は、nが5.0又は6.6であり、5.0<n≦6.5の範囲外となるため、磁気異方性を示さなくなり、また飽和磁化Msが低下して十分な飽和磁化を得ることができないことが分った。 In sample numbers 50 and 56, n is 5.0 or 6.6, which is out of the range of 5.0 <n ≦ 6.5. It has been found that the saturation magnetization decreases and a sufficient saturation magnetization cannot be obtained.
これに対して試料番号32〜42、44〜48、及び51〜55は、y及びzがそれぞれ0<y≦0.33、0<z≦0.33、nが5.0<n≦6,5であるので、10GHz及び40GHzの少なくともいずれか一方で絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。
On the other hand, in
すなわち、試料番号35〜38、44〜48、及び51〜55は、10GHz及び40GHzの双方で絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができ、これら双方のマイクロ波帯で使用できる非可逆回路素子を得ることが可能となる。
That is, in
また、試料番号32〜34は、40GHzでは虚数部μ+″が0.05以上となって磁気損失が大きくなるが、10GHzでは虚数部μ+″も0となって磁気損失が生じず、また絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができる。
In
また、試料番号39は、10GHzでは虚数部μ+″が1.66(≧0.05)であり、磁気損失が大きくなるが、40GHzでは虚数部μ+″が0であり磁気損失が生じず、また絶対透磁率差|Δμ|が0.13(≧0.1)であり、所望の非可逆性を得ることができる。 In sample No. 39, at 10 GHz, the imaginary part μ + ″ was 1.66 (≧ 0.05) and the magnetic loss was large, but at 40 GHz, the imaginary part μ + ″ was 0 and no magnetic loss occurred. And the absolute magnetic permeability difference | Δμ | is 0.13 (≧ 0.1), so that desired irreversibility can be obtained.
また、試料番号40〜42は、40GHzでは絶対透磁率差|Δμ|が0.1未満となって所望の非可逆性を得ることが困難となるが、10GHzでは絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上であり、所望の非可逆性を得ることができ、また、虚数部μ+″が0.01又は0であり磁気損失がほとんど生じない。 In sample numbers 40 to 42, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | is less than 0.1 at 40 GHz, making it difficult to obtain the desired irreversibility. However, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | 0.1 or more, the desired irreversibility can be obtained, and the imaginary part μ + ″ is 0.01 or 0, and almost no magnetic loss occurs.
このように試料番号32〜42、44〜48、及び51〜55は、10GHz及び40GHzの少なくともいずれか一方で、絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減できることが確認された。
As described above, the
〔実施例1〕と同様の方法・手順で、表3の組成を有する一般式{(Sr1−xBax)O・n(Fe1-y-zCoySnz)2O3}のフェライト磁器組成物を作製した。 By the same method and procedure as in [Example 1], a ferrite porcelain of the general formula {(Sr 1-x Ba x ) On · (Fe 1-yz Co y Sn z ) 2 O 3 } having the composition shown in Table 3 A composition was made.
すなわち、フェライト素原料としてBaCO3(炭酸バリウム)、Fe2O3(酸化鉄)、Co3O4(酸化コバルト)、酸化スズ(SnO2)を使用し、0≦x≦1.0、5.0≦n≦6.6、0≦y≦0.40、0≦z≦0.40となるように調製し、一般式{(Sr1−xBax)O・n(Fe1-y-zCoySnz)2O3}で表される試料番号61〜75のフェライト磁器組成物を得た。 That is, BaCO 3 (barium carbonate), Fe 2 O 3 (iron oxide), Co 3 O 4 (cobalt oxide), and tin oxide (SnO 2 ) are used as ferrite raw materials, and 0 ≦ x ≦ 1.0, 0.0 ≦ n ≦ 6.6, 0 ≦ y ≦ 0.40, 0 ≦ z ≦ 0.40, and the general formula {(Sr 1-x Ba x ) On · n (Fe 1-yz to obtain a Co y Sn z) 2 O 3 ferrite ceramic composition of the sample No. 61 to 75 represented by}.
次に、〔実施例1〕と同様、各試料の飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)を求めた。 Next, as in [Example 1], the saturation magnetization Ms of each sample, the anisotropic magnetic field Ha, the magnetic permeability difference Δμ at 10 GHz and 40 GHz (irreversibility), and the imaginary part μ of the circularly polarized complex magnetic permeability + ″ (Magnetic loss) was determined.
表3は各試料番号の組成と、飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、透磁率差Δμ、虚数部μ+″を示している。
試料番号68、71は、y及びzが0.40であり、0.39を超えているため、Feの含有量が過少となり、このため異方性磁界も「0」となって非可逆性を示さなくなる。 In sample numbers 68 and 71, since y and z were 0.40 and exceeded 0.39, the content of Fe was too low, and the anisotropic magnetic field was also “0”, which was irreversible. Will not show.
また、試料番号72、75は、nが5.0又は6.6であり、5.0<n≦6.5の範囲外となるため、磁気異方性を示さなくなり、また飽和磁化Msが低下して十分な飽和磁化を得ることができないことが分った。 In sample numbers 72 and 75, n was 5.0 or 6.6, and the value of n was out of the range of 5.0 <n ≦ 6.5. It has been found that the saturation magnetization decreases and a sufficient saturation magnetization cannot be obtained.
これに対して試料番号62〜67、69、70、73及び74は、y及びzがそれぞれ0<y≦0.33、0<z≦0.33、nが5.0<n≦6,5であるので、異方性磁界Haを低下させることができ、これにより、10GHz及び40GHzの少なくともいずれか一方で絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となり、所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。 On the other hand, in sample numbers 62 to 67, 69, 70, 73 and 74, y and z are respectively 0 <y ≦ 0.33, 0 <z ≦ 0.33, and n is 5.0 <n ≦ 6. 5, the anisotropic magnetic field Ha can be reduced, whereby the absolute magnetic permeability difference | Δμ | becomes 0.1 or more in at least one of 10 GHz and 40 GHz, and a desired irreversibility is obtained. The imaginary part μ + ″ is also less than 0.05, so that the magnetic loss can be reduced.
すなわち、試料番号65、66は、10GHz及び40GHzの双方で絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失が低減され、これら双方のマイクロ波帯で使用できる非可逆回路素子を得ることが可能となる。 That is, in sample numbers 65 and 66, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | was 0.1 or more at both 10 GHz and 40 GHz to obtain the desired irreversibility, and the imaginary part μ + ″ was also 0.05. And the magnetic loss is reduced, and a non-reciprocal circuit device usable in both microwave bands can be obtained.
また、試料番号67は、10GHzでは虚数部μ+″が0.09(≧0.05)となって磁気損失が大きくなるが、40GHzでは虚数部μ+″が0となって磁気損失が生じず、また絶対透磁率差|Δμ|も0.16(≧0.1)となって所望の非可逆性を得ることができる。 In sample No. 67, at 10 GHz, the imaginary part μ + ″ becomes 0.09 (≧ 0.05) and the magnetic loss increases, but at 40 GHz, the imaginary part μ + ″ becomes 0 and magnetic loss occurs. And the absolute magnetic permeability difference | Δμ | is also 0.16 (≧ 0.1), so that desired irreversibility can be obtained.
また、試料番号69、70、73及び74は、40GHzでは虚数部μ+″が0.05を超えており、したがって磁気損失が大きくなるが、10GHzでは虚数部μ+″が0であり磁気損失が生じず、また絶対透磁率差|Δμ|も0.1以上であり、十分な非可逆性を得ることができる。 In sample numbers 69, 70, 73 and 74, the imaginary part μ + ″ exceeds 0.05 at 40 GHz and the magnetic loss increases, but the imaginary part μ + ″ is 0 at 10 GHz and the magnetic loss is 0. Does not occur, and the absolute magnetic permeability difference | Δμ | is 0.1 or more, so that sufficient irreversibility can be obtained.
このように試料番号62〜67、69、70、73及び74は、少なくとも10GHz及び40GHzのいずれか一方で、絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減できることが確認された。 As described above, in the sample numbers 62 to 67, 69, 70, 73, and 74, at least one of 10 GHz and 40 GHz, the absolute permeability difference | Δμ | As a result, the imaginary part μ + ″ was also less than 0.05, and it was confirmed that the magnetic loss could be reduced.
〔実施例1〕と同様の方法・手順で、表4の組成を有する一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zNiySnz)2O3}のフェライト磁器組成物を作製した。 By the same method and procedure as in [Example 1], a ferrite porcelain of the general formula {(Sr 1-x Ba x ) On · (Fe 1-yz Ni y Sn z ) 2 O 3 } having the composition shown in Table 4 A composition was made.
すなわち、フェライト素原料としてBaCO3(炭酸バリウム)、Fe2O3(酸化鉄)、NiO(酸化ニッケル)、酸化スズ(SnO2)を使用し、0≦x≦1.0、5.0≦n≦6.6、0≦y≦0.29、0≦z≦0.29となるように調製し、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zNiySnz)2O3}で表される試料番号81〜93のフェライト磁器組成物を得た。 That is, BaCO 3 (barium carbonate), Fe 2 O 3 (iron oxide), NiO (nickel oxide), and tin oxide (SnO 2 ) are used as ferrite raw materials, and 0 ≦ x ≦ 1.0, 5.0 ≦ n ≦ 6.6, 0 ≦ y ≦ 0.29, 0 ≦ z ≦ 0.29, and the general formula {(Sr 1-x Ba x ) On · (Fe 1-yz Ni y Sn to obtain a ferrite ceramic composition of the sample No. 81-93 represented by z) 2 O 3}.
次に、〔実施例1〕と同様、各試料の飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)を求めた。 Next, as in [Example 1], the saturation magnetization Ms of each sample, the anisotropic magnetic field Ha, the magnetic permeability difference Δμ at 10 GHz and 40 GHz (irreversibility), and the imaginary part μ of the circularly polarized complex magnetic permeability + ″ (Magnetic loss) was determined.
表4は各試料番号の組成と、飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、透磁率差Δμ、虚数部μ+″を示している。
試料番号86、89は、y及びzが共に0.29であり、0.28を超えているため、Feの含有量が過少となり、このため異方性磁界も「0」となって非可逆性を示さなくなる。 In Sample Nos. 86 and 89, both y and z were 0.29 and exceeded 0.28, so the Fe content was too low, and the anisotropic magnetic field was also “0”, which was irreversible. Will not show any sex.
また、試料番号90、93は、nが5.0又は6.6であり、5.0<n≦6.5の範囲外となるため、磁気異方性を示さなくなり、また飽和磁化Msが低下して十分な飽和磁化を得ることができないことが分った。 In Sample Nos. 90 and 93, n is 5.0 or 6.6, which is out of the range of 5.0 <n ≦ 6.5. It has been found that the saturation magnetization decreases and a sufficient saturation magnetization cannot be obtained.
これに対して試料番号82〜85、87、88、91及び92は、y及びzがそれぞれ0<y≦0.28、0<z≦0.28、nが5.0<n≦6,5であるので、異方性磁界Haを低下させることができ、これにより10GHz及び40GHzの少なくともいずれか一方では絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。 On the other hand, in sample numbers 82 to 85, 87, 88, 91 and 92, y and z are respectively 0 <y ≦ 0.28, 0 <z ≦ 0.28, and n is 5.0 <n ≦ 6. 5, the anisotropic magnetic field Ha can be reduced, whereby the absolute magnetic permeability difference | Δμ | becomes 0.1 or more in at least one of 10 GHz and 40 GHz to obtain desired irreversibility. The imaginary part μ + ″ is also less than 0.05, so that the magnetic loss can be reduced.
すなわち、試料番号82、83、87、88、91、及び92は、10GHz及び40GHzの双方で絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。 That is, the sample numbers 82, 83, 87, 88, 91, and 92 can obtain a desired irreversibility because the absolute magnetic permeability difference | Δμ | is 0.1 or more at both 10 GHz and 40 GHz, The imaginary part μ + ″ is also less than 0.05, so that the magnetic loss can be reduced.
また、試料番号84、85は、40GHzでは絶対透磁率差|Δμ|が0.1未満となって所望の非可逆性を得ることが困難であるが、10GHzでは絶対透磁率差|Δμ|も0.1以上となって十分な非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″が0.01又は0となって磁気損失を抑制することができる。 In sample numbers 84 and 85, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | is less than 0.1 at 40 GHz and it is difficult to obtain the desired irreversibility, but at 10 GHz, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | When it is 0.1 or more, sufficient irreversibility can be obtained, and when the imaginary part μ + ″ becomes 0.01 or 0, magnetic loss can be suppressed.
このように試料番号82〜85、87、88、91及び92は、少なくとも10GHz及び40GHzのいずれか一方で、絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することのできることが確認された。 As described above, in the sample numbers 82 to 85, 87, 88, 91, and 92, at least one of 10 GHz and 40 GHz, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | As a result, the imaginary part μ + ″ was also less than 0.05, and it was confirmed that the magnetic loss could be reduced.
〔実施例1〕と同様の方法・手順で、表5の組成を有する一般式{(Sr1-XBax)O・n(Fe1-y-zMnySnz)2O3}のフェライト磁器組成物を作製した。 In a similar manner and procedure as Example 1, a ferrite porcelain formula having the composition shown in Table 5 {(Sr 1-X Ba x) O · n (Fe 1-yz Mn y Sn z) 2 O 3} A composition was made.
すなわち、フェライト素原料としてBaCO3(炭酸バリウム)、Fe2O3(酸化鉄)、MnO2(酸化マンガン)、酸化スズ(SnO2)を使用し、0≦x≦1.0、5.0≦n≦6.6、0≦y≦0.29、0≦z≦0.29となるように調製し、一般式{(Sr1-XBax)O・n(Fe1-y-zMnySnz)2O3}で表される試料番号101〜113のフェライト磁器組成物を得た。 That is, BaCO 3 (barium carbonate), Fe 2 O 3 (iron oxide), MnO 2 (manganese oxide), and tin oxide (SnO 2 ) are used as ferrite raw materials, and 0 ≦ x ≦ 1.0, 5.0 ≦ n ≦ 6.6, 0 ≦ y ≦ 0.29, 0 ≦ z ≦ 0.29, and prepared by the general formula {(Sr 1-x Ba x ) On · n (Fe 1-yz M n y to obtain a sn z) 2 O 3 ferrite ceramic composition of the sample No. 101 to 113 represented by}.
次に、〔実施例1〕と同様、各試料の飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)を求めた。 Next, as in [Example 1], the saturation magnetization Ms of each sample, the anisotropic magnetic field Ha, the magnetic permeability difference Δμ at 10 GHz and 40 GHz (irreversibility), and the imaginary part μ of the circularly polarized complex magnetic permeability + ″ (Magnetic loss) was determined.
表5は各試料番号の組成と、飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、透磁率差Δμ、虚数部μ+″を示している。
試料番号106、109は、y及びzが共に0.29であり、0.28を超えているため、Feの含有量が過少となり、このため異方性磁界も「0」となって非可逆性を示さなくなる。 In Sample Nos. 106 and 109, both y and z were 0.29 and exceeded 0.28, so the Fe content was too low, and the anisotropic magnetic field was also “0”, which was irreversible. Will not show any sex.
また、試料番号110、113は、nが5.0又は6.6であり、5.0<n≦6.5の範囲外となるため、磁気異方性を示さなくなり、また飽和磁化Msが低下して十分な飽和磁化を得ることができないことが分った。 Further, in Sample Nos. 110 and 113, n is 5.0 or 6.6, which is out of the range of 5.0 <n ≦ 6.5, so that the sample no longer shows magnetic anisotropy and the saturation magnetization Ms is It has been found that the saturation magnetization decreases and a sufficient saturation magnetization cannot be obtained.
これに対して試料番号102〜105、107、108、111及び112は、y及びzがそれぞれ0<y≦0.29、0<z≦0.29、nが5.0<n≦6,5であるので、異方性磁界Haを低下させることができ、これにより、10GHz及び40GHzの少なくともいずれか一方で絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となり、所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。 On the other hand, in sample numbers 102 to 105, 107, 108, 111 and 112, y and z are respectively 0 <y ≦ 0.29, 0 <z ≦ 0.29, and n is 5.0 <n ≦ 6. 5, the anisotropic magnetic field Ha can be reduced, whereby the absolute magnetic permeability difference | Δμ | becomes 0.1 or more in at least one of 10 GHz and 40 GHz, and a desired irreversibility is obtained. The imaginary part μ + ″ is also less than 0.05, so that the magnetic loss can be reduced.
すなわち、試料番号102、103、107、108、111、及び112は、10GHz及び40GHzの双方で絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。 That is, the sample numbers 102, 103, 107, 108, 111, and 112 can obtain the desired irreversibility because the absolute magnetic permeability difference | Δμ | is 0.1 or more at both 10 GHz and 40 GHz, The imaginary part μ + ″ is also less than 0.05, so that the magnetic loss can be reduced.
また、試料番号104、105は、40GHzでは絶対透磁率差|Δμ|が0.1未満となって十分な非可逆性を得ることができないが、10GHzでは絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって十分な非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″が0.05未満となって磁気損失を抑制することができる。 In sample numbers 104 and 105, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | is less than 0.1 at 40 GHz and sufficient irreversibility cannot be obtained, but the absolute magnetic permeability difference | Δμ | When it is 1 or more, sufficient irreversibility can be obtained, and the imaginary part μ + ″ is less than 0.05, so that magnetic loss can be suppressed.
このように試料番号102〜105、107、108、111及び112は、10GHz及び40GHzの少なくともいずれか一方で、絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することのできることが確認された。 As described above, in the sample numbers 102 to 105, 107, 108, 111, and 112, at least one of 10 GHz and 40 GHz, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | As a result, the imaginary part μ + ″ was also less than 0.05, and it was confirmed that the magnetic loss could be reduced.
〔実施例1〕と同様の方法・手順で、表6の組成を有する一般式{(Sr1-XBax)O・n(Fe1-y-zMgySnz)2O3}のフェライト磁器組成物を作製した。 In a similar manner and procedure as Example 1, a ferrite ceramic composition of the general formula {(Sr 1-X Bax) O · n (Fe 1-yz Mg y Sn z) 2 O 3} having the composition shown in Table 6 Object was produced.
すなわち、フェライト素原料としてBaCO3(炭酸バリウム)、Fe2O3(酸化鉄)、MgO(酸化マグネシウム)、酸化スズ(SnO2)を使用し、0≦x≦1.0、5.0≦n≦6.6、0≦y≦0.29、0≦z≦0.29となるように調製し、一般式{(Sr1-XBax)O・n(Fe1-y-zMgySnz)2O3}で表される試料番号121〜133のフェライト磁器組成物を得た。 That is, BaCO 3 (barium carbonate), Fe 2 O 3 (iron oxide), MgO (magnesium oxide), tin oxide (SnO 2 ) are used as ferrite raw materials, and 0 ≦ x ≦ 1.0, 5.0 ≦ It is prepared so that n ≦ 6.6, 0 ≦ y ≦ 0.29, and 0 ≦ z ≦ 0.29, and has the general formula {(Sr 1-x Bax) On · n (Fe 1-yz Mg y Sn z ) was obtained ferrite ceramic composition of the sample No. 121 to 133 shown by 2 O 3}.
次に、〔実施例1〕と同様、各試料の飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)を求めた。 Next, as in [Example 1], the saturation magnetization Ms of each sample, the anisotropic magnetic field Ha, the magnetic permeability difference Δμ at 10 GHz and 40 GHz (irreversibility), and the imaginary part μ of the circularly polarized complex magnetic permeability + ″ (Magnetic loss) was determined.
表6は各試料番号の組成と、飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、透磁率差Δμ、虚数部μ+″を示している。
試料番号126、129は、y及びzが共に0.29であり、0.28を超えているため、Feの含有量が過少となり、このため異方性磁界も「0」となって非可逆性を示さなくなる。 In Sample Nos. 126 and 129, both y and z were 0.29 and exceeded 0.28, so that the Fe content was too low, and the anisotropic magnetic field was also “0”, which was irreversible. Will not show any sex.
また、試料番号130、133は、nが5.0又は6.6であり、5.0<n≦6.5の範囲外となるため、磁気異方性を示さなくなり、また飽和磁化Msが低下して十分な飽和磁化を得ることができないことが分った。 In sample numbers 130 and 133, n is 5.0 or 6.6, and the value of n is out of the range of 5.0 <n ≦ 6.5. It has been found that the saturation magnetization decreases and a sufficient saturation magnetization cannot be obtained.
これに対して試料番号122〜125、127、128、131及び132は、y及びzがそれぞれ0<y≦0.29、0<z≦0.29、nが5.0<n≦6,5であるので、異方性磁界Haを低下させることができ、これにより10GHz及び40GHzの少なくともいずれか一方では絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって十分な非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。 On the other hand, in sample numbers 122 to 125, 127, 128, 131 and 132, y and z are respectively 0 <y ≦ 0.29, 0 <z ≦ 0.29, and n is 5.0 <n ≦ 6. 5, the anisotropic magnetic field Ha can be reduced, whereby the absolute magnetic permeability difference | Δμ | becomes 0.1 or more in at least one of 10 GHz and 40 GHz to obtain sufficient irreversibility. The imaginary part μ + ″ is also less than 0.05, so that the magnetic loss can be reduced.
すなわち、試料番号122、127、128、131、及び132は、10GHz及び40GHzの双方で絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって十分な非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。 That is, in sample numbers 122, 127, 128, 131, and 132, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | was 0.1 or more at both 10 GHz and 40 GHz, and sufficient irreversibility could be obtained. μ + ″ is also less than 0.05, so that the magnetic loss can be reduced.
試料番号123は、10GHzでは虚数部μ+″が0.05となって磁気損失が大きくなるが、40GHzでは虚数部μ+″が0となって磁気損失が生じず、絶対透磁率差|Δμ|も0.24(≧0.1)となって十分な非可逆性を得ることができる。 In sample No. 123, at 10 GHz, the imaginary part μ + ″ becomes 0.05 and the magnetic loss increases, but at 40 GHz, the imaginary part μ + ″ becomes 0 and no magnetic loss occurs, and the absolute magnetic permeability difference | Δμ Is also 0.24 (≧ 0.1), and sufficient irreversibility can be obtained.
また、試料番号124、125は、40GHzでは絶対透磁率差|Δμ|が0.1未満となって十分な非可逆性を得ることができないが、10GHzでは絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって十分な非可逆性を得ることができ、しかも虚数部μ+″が0となって磁気損失も生じない。 In sample numbers 124 and 125, at 40 GHz, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | was less than 0.1 and sufficient irreversibility could not be obtained, but at 10 GHz, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | When it is 1 or more, sufficient irreversibility can be obtained, and the imaginary part μ + ″ becomes 0, so that no magnetic loss occurs.
このように試料番号122〜125、127、128、131及び132は、少なくとも10GHz及び40GHzのいずれか一方で、絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することのできることが確認された。 As described above, the sample numbers 122 to 125, 127, 128, 131, and 132 have a desired irreversibility because the absolute magnetic permeability difference | Δμ | is 0.1 or more in at least one of 10 GHz and 40 GHz. As a result, the imaginary part μ + ″ was also less than 0.05, and it was confirmed that the magnetic loss could be reduced.
表7の組成を有する一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zZnySnz)2O3+αCa+βCo}のフェライト磁器組成物を作製した。 A ferrite porcelain composition of the general formula {(Sr 1-x Ba x ) On · (Fe 1-yz Zn y Sn z ) 2 O 3 + αCa + βCo} having the composition shown in Table 7 was produced.
すなわち、〔実施例1〕と略同様の方法・手順により、フェライト素原料としてSrCO3(炭酸ストロンチウム)、BaCO3(炭酸バリウム)、Fe2O3(酸化鉄)、ZnO(酸化亜鉛)、SnO2(酸化スズ)をx=0.2、n=5.8、y=0.12、z=0.13となるように秤量して調合し、ボールミルを使用して湿式混合した後、大気中で仮焼し、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zZnySnz)2O3}で表される仮焼粉末を作製した。 That is, SrCO 3 (strontium carbonate), BaCO 3 (barium carbonate), Fe 2 O 3 (iron oxide), ZnO (zinc oxide), and SnO 3 were used as ferrite raw materials by a method and procedure substantially similar to those of [Example 1]. 2 (tin oxide) was weighed and mixed so that x = 0.2, n = 5.8, y = 0.12, and z = 0.13, and wet-mixed using a ball mill. Calcination was performed in this manner to prepare a calcined powder represented by the general formula {(Sr 1-x Ba x ) On · n (Fe 1-yz Zn y Sn z ) 2 O 3 }.
次いで、この仮焼粉末(主成分)1モルに対し、CaCO3(炭酸カルシウム)、及びCoO(酸化コバルト)の含有量が総計で0〜0.9000となるように添加し、湿式粉砕し、比表面積が約5m2/gの仮焼粉砕品を作製した。 Next, CaCO 3 (calcium carbonate) and CoO (cobalt oxide) are added to 1 mol of the calcined powder (main component) so that the total content becomes 0 to 0.9000, and wet pulverization is performed. A calcined and pulverized product having a specific surface area of about 5 m 2 / g was produced.
次いで、この仮焼粉砕品を酢酸ビニル系バインダ樹脂と混練させてスラリー化
し、さらに磁場中で脱水成形機を使用して成形加工を施し、その後大気中で焼成処理を施し、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zZnySnz)2O3+αCa+βCo}で表される試料番号141〜169のフェライト磁器組成物を得た。
Next, the calcined and pulverized product is kneaded with a vinyl acetate-based binder resin to form a slurry, subjected to molding using a dehydration molding machine in a magnetic field, and then subjected to a calcination treatment in the atmosphere, and then performed by a general formula {(Sr 1-x Ba x ) On · (Fe 1 -yz Zn y Sn z ) 2 O 3 + αCa + βCo} to obtain ferrite porcelain compositions of sample numbers 141 to 169.
次に、〔実施例1〕と同様、各試料の飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)を求めた。 Next, as in [Example 1], the saturation magnetization Ms of each sample, the anisotropic magnetic field Ha, the magnetic permeability difference Δμ at 10 GHz and 40 GHz (irreversibility), and the imaginary part μ of the circularly polarized complex magnetic permeability + ″ (Magnetic loss) was determined.
また、四端子法を使用し、高抵抗測定機で各試料の比抵抗率ρを測定した。 Further, the specific resistivity ρ of each sample was measured by a high resistance measuring machine using a four-terminal method.
さらに、各試料を、第5の実施の形態(図7)で示した非放射性誘電体線路Y型サーキュレータに実装し、ネットワークアナライザを使用して信号伝送損失(挿入損失I.L)を測定した。 Furthermore, each sample was mounted on the non-radiative dielectric line Y-type circulator shown in the fifth embodiment (FIG. 7), and the signal transmission loss (insertion loss IL) was measured using a network analyzer. .
表7は各試料の組成と、飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、透磁率差Δμ、虚数部μ+″、比抵抗率ρ、挿入損失I.L.を示している。
また、試料番号141、142、149、156、165は(α+β)値が0.001未満であるので、比抵抗率ρが1.2〜1.4×1011Ω・cmと小さく挿入損失I.L.も1.01〜1.03dBと大きくなる。 Further, since the sample numbers 141, 142, 149, 156, and 165 have (α + β) values of less than 0.001, the resistivity ρ is as small as 1.2 to 1.4 × 10 11 Ω · cm and the insertion loss I is small. . L. Also increases to 1.01 to 1.03 dB.
また。試料番号148、155、160、164、169は(α+β)値が0.8を超えているため、比抵抗率ρが2.0×109〜2.8×1010Ω・cmと小さく挿入損失I.L.も1.26〜1.54dBと大きくなることが分かる。 Also. Since sample numbers 148, 155, 160, 164, and 169 have (α + β) values exceeding 0.8, the specific resistivity ρ is as small as 2.0 × 10 9 to 2.8 × 10 10 Ω · cm. Loss I. L. It can also be seen that also increases from 1.26 to 1.54 dB.
これに対して試料番号143〜147、150〜154、157〜159、161〜163、166〜168は、(α+β)値が0.0010〜0.800の範囲内にあるため、比抵抗率ρは1.6×1011〜1.8×1013Ω・cmであり、また挿入損失I.L.も0.55〜0.99dBであり、比抵抗率ρを増大させて挿入損失I.L.を低減することのできるフェライト磁器組成物を得ることができる。 On the other hand, the sample numbers 143 to 147, 150 to 154, 157 to 159, 161 to 163, and 166 to 168 have the (α + β) values in the range of 0.0010 to 0.800, and therefore have the specific resistivity ρ Is 1.6 × 10 11 to 1.8 × 10 13 Ω · cm, and the insertion loss I.I. L. Is 0.55 to 0.99 dB, and the resistivity ρ is increased to increase the insertion loss I. L. Can be obtained.
〔実施例7〕と同様の方法・手順で、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zZnySnz)2O3+αCa+βCo}(0≦x≦1.0、5.0≦n≦6.6、0≦y≦0.30、0≦z≦0.30、α=β=0.25)で表される試料番号171〜194のフェライト磁器組成物を作製した。 By the same method and procedure as in [Example 7], the general formula {(Sr 1-x Ba x ) On (Fe 1-yz Zn y Sn z ) 2 O 3 + αCa + βCo} (0 ≦ x ≦ 1.0 5.0 ≦ n ≦ 6.6, 0 ≦ y ≦ 0.30, 0 ≦ z ≦ 0.30, α = β = 0.25) The ferrite porcelain compositions of sample numbers 171 to 194 represented by Produced.
また、比較例としてCaCO3及びCoOを添加しなかったフェライト磁器組成物を作製した。 As a comparative example, a ferrite porcelain composition to which CaCO 3 and CoO were not added was prepared.
次に、〔実施例7〕と同様、各試料の飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)、比抵抗率ρを求めた。 Next, as in [Example 7], the saturation magnetization Ms of each sample, the anisotropy field Ha, the magnetic permeability difference Δμ (irreversibility) at 10 GHz and 40 GHz, and the imaginary part μ of the circularly polarized complex magnetic permeability + ″ (Magnetic loss) and specific resistivity ρ were determined.
表8は各試料の組成と、飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、透磁率差Δμ、虚数部μ+″、比抵抗率ρを示している。
試料番号181、187は、y及びzが共に0.30であり、0.29を超えているため、Feの含有量が過少となり、このため異方性磁界も「0」となって非可逆性を示さなくなる。 In sample numbers 181 and 187, since both y and z were 0.30 and exceeded 0.29, the Fe content was too low, and the anisotropic magnetic field was also “0”, which was irreversible. Will not show any sex.
また、試料番号188、194は、nが5.0又は6.6であり、5.0<n≦6.5の範囲外となるため、磁気異方性を示さなくなり、また飽和磁化Msが低下して十分な飽和磁化を得ることができないことが分った。 In sample numbers 188 and 194, n is 5.0 or 6.6, which is out of the range of 5.0 <n ≦ 6.5, so that the sample no longer shows magnetic anisotropy and the saturation magnetization Ms is It has been found that the saturation magnetization decreases and a sufficient saturation magnetization cannot be obtained.
これに対し、試料番号172〜180、182〜186、及び189〜193は、x、y、z、及びnが本発明範囲内であるので、絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。 On the other hand, in sample numbers 172 to 180, 182 to 186, and 189 to 193, since x, y, z, and n are within the range of the present invention, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | As a result, the desired irreversibility can be obtained, and the imaginary part μ + ″ is also less than 0.05, so that the magnetic loss can be reduced.
そして、試料番号171〜194から明らかなように、Ca成分及びCo成分を各0.25モル添加することにより、添加していない比較例に比べ、比抵抗率ρが大きくなることが分かる。 And, as is clear from Sample Nos. 171 to 194, it is found that the specific resistivity ρ is increased by adding 0.25 mol of each of the Ca component and the Co component as compared with the comparative example in which Ca component and Co component are not added.
〔実施例7〕と略同様の方法・手順で、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zCuySnz)2O3+αCa+βCo}(0≦x≦1.0、5.0≦n≦6.6、0≦y≦0.35、0≦z≦0.35、α=β=0)で表される試料番号201〜226のフェライト磁器組成物を作製した。 By the same method and procedure as in [Embodiment 7], the general formula {(Sr 1 -x Ba x ) On (Fe 1 -yz Cu y Sn z ) 2 O 3 + αCa + βCo} (0 ≦ x ≦ 1. 0, 5.0 ≦ n ≦ 6.6, 0 ≦ y ≦ 0.35, 0 ≦ z ≦ 0.35, α = β = 0) to produce ferrite porcelain compositions of sample numbers 201 to 226. did.
また、比較例としてCaCO3及びCoOを添加しなかったフェライト磁器組成物を作製した。 As a comparative example, a ferrite porcelain composition to which CaCO 3 and CoO were not added was prepared.
次に、〔実施例7〕と同様、各試料の飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)、比抵抗率ρを求めた。 Next, as in [Example 7], the saturation magnetization Ms of each sample, the anisotropy field Ha, the magnetic permeability difference Δμ (irreversibility) at 10 GHz and 40 GHz, and the imaginary part μ of the circularly polarized complex magnetic permeability + ″ (Magnetic loss) and specific resistivity ρ were determined.
表9は各試料の組成と、飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、透磁率差Δμ、虚数部μ+″、比抵抗率ρを示している。
試料番号213、219は、y及びzが共に0.35であり、0.33を超えているため、Feの含有量が過少となり、このため異方性磁界も「0」となって非可逆性を示さなくなる。 In Sample Nos. 213 and 219, both y and z were 0.35 and exceeded 0.33, so the Fe content was too low, and the anisotropic magnetic field was also “0”, which was irreversible. Will not show any sex.
また、試料番号220、226は、nが5.0又は6.6であり、5.0<n≦6.5の範囲外となるため、磁気異方性を示さなくなり、また飽和磁化Msが低下して十分な飽和磁化を得ることができないことが分った。 In sample numbers 220 and 226, n is 5.0 or 6.6, which is out of the range of 5.0 <n ≦ 6.5. It has been found that the saturation magnetization decreases and a sufficient saturation magnetization cannot be obtained.
これに対し、試料番号202〜212、214〜218、及び221〜225は、x、y、z、及びnが本発明範囲内であるので、絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。 On the other hand, in sample numbers 202 to 212, 214 to 218, and 221 to 225, since x, y, z, and n are within the range of the present invention, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | As a result, the desired irreversibility can be obtained, and the imaginary part μ + ″ is also less than 0.05, so that the magnetic loss can be reduced.
そして、試料番号201〜226から明らかなように、Ca成分及びCo成分を各0.25モル添加することにより、添加していない比較例に比べ、比抵抗率ρが増大することが分かった。 As is clear from Sample Nos. 201 to 226, it was found that the specific resistivity ρ was increased by adding 0.25 mol of each of the Ca component and the Co component, as compared with the comparative example in which no Ca component and Co component were added.
〔実施例7〕と略同様の方法・手順で、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zCoySnz)2O3+αCa+βCo}(0≦x≦1.0、5.0≦n≦6.6、0≦y≦0.40、0≦z≦0.40、α=β=0.25)で表される試料番号231〜245のフェライト磁器組成物を作製した。 By the same method and procedure as in [Embodiment 7], the general formula {(Sr 1 -x Ba x ) On (Fe 1 -yz Co y Sn z ) 2 O 3 + αCa + βCo} (0 ≦ x ≦ 1. 0, 5.0 ≦ n ≦ 6.6, 0 ≦ y ≦ 0.40, 0 ≦ z ≦ 0.40, α = β = 0.25) Ferrite porcelain compositions of sample numbers 231 to 245 Was prepared.
また、比較例としてCaCO3及びCoOを添加しなかったフェライト磁器組成物を作製した。 As a comparative example, a ferrite porcelain composition to which CaCO 3 and CoO were not added was prepared.
次に、〔実施例7〕と同様、各試料の飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)、比抵抗率ρを求めた。 Next, as in [Example 7], the saturation magnetization Ms of each sample, the anisotropy field Ha, the magnetic permeability difference Δμ (irreversibility) at 10 GHz and 40 GHz, and the imaginary part μ of the circularly polarized complex magnetic permeability + ″ (Magnetic loss) and specific resistivity ρ were determined.
表10は各試料の組成と、飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、透磁率差Δμ、虚数部μ+″、比抵抗率ρを示している。
試料番号238、241は、y及びzが共に0.40であり、0.39を超えているため、Feの含有量が過少となり、このため異方性磁界も「0」となって非可逆性を示さなくなる。 In Sample Nos. 238 and 241, both y and z were 0.40 and exceeded 0.39, so the Fe content was too low, and the anisotropic magnetic field was also “0”, which was irreversible. Will not show any sex.
また、試料番号242、245は、nが5.0又は6.6であり、5.0<n≦6.5の範囲外となるため、磁気異方性を示さなくなり、また飽和磁化Msが低下して十分な飽和磁化を得ることができないことが分った。 In sample numbers 242 and 245, n is 5.0 or 6.6, and the value of n is out of the range of 5.0 <n ≦ 6.5. It has been found that the saturation magnetization decreases and a sufficient saturation magnetization cannot be obtained.
これに対し、試料番号232〜237、239、240、243、及び244は、x、y、z、及びnが本発明範囲内であるので、絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。 On the other hand, in sample numbers 232 to 237, 239, 240, 243, and 244, since x, y, z, and n are within the range of the present invention, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | As a result, the desired irreversibility can be obtained, and the imaginary part μ + ″ is also less than 0.05, so that the magnetic loss can be reduced.
そして、各試料番号231〜245から明らかなように、Ca成分及びCo成分を各0.25モル添加することにより、添加していない比較例に比べ、比抵抗率ρが増大することが分かった。 Then, as is clear from each of the sample numbers 231 to 245, it was found that the specific resistance ρ was increased by adding 0.25 mol of each of the Ca component and the Co component as compared with the comparative example in which no Ca component and Co component were added. .
〔実施例7〕と略同様の方法・手順で、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zNiySnz)2O3+αCa+βCo}(0≦x≦1.0、5.0≦n≦6.6、0≦y≦0.29、0≦z≦0.29、α=β=0.25)で表される試料番号251〜263のフェライト磁器組成物を作製した。
In substantially the same manner and procedure as in Example 7], the general formula {(Sr 1-x Ba x ) O · n (Fe 1-yz Ni y Sn z) 2
また、比較例としてCaCO3及びCoOを添加しなかったフェライト磁器組成物を作製した。 As a comparative example, a ferrite porcelain composition to which CaCO 3 and CoO were not added was prepared.
次に、〔実施例7〕と同様、各試料の飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)、比抵抗率ρを求めた。 Next, as in [Example 7], the saturation magnetization Ms of each sample, the anisotropy field Ha, the magnetic permeability difference Δμ (irreversibility) at 10 GHz and 40 GHz, and the imaginary part μ of the circularly polarized complex magnetic permeability + ″ (Magnetic loss) and specific resistivity ρ were determined.
表11は各試料の組成と、飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、透磁率差Δμ、虚数部μ+″、比抵抗率ρを示している。
試料番号256、259は、y及びzが共に0.29であり、0.28を超えているため、Feの含有量が過少となり、このため異方性磁界も「0」となって非可逆性を示さなくなる。 In sample numbers 256 and 259, since both y and z were 0.29 and exceeded 0.28, the Fe content was too low, and the anisotropic magnetic field was also “0”, which was irreversible. Will not show any sex.
また、試料番号260、263は、nが5.0又は6.6であり、5.0<n≦6.5の範囲外となるため、磁気異方性を示さなくなり、また飽和磁化Msが低下して十分な飽和磁化を得ることができないことが分った。 In sample numbers 260 and 263, n is 5.0 or 6.6, and the value of n is out of the range of 5.0 <n ≦ 6.5. It has been found that the saturation magnetization decreases and a sufficient saturation magnetization cannot be obtained.
これに対し、試料番号252〜255、257、258、261、及び262は、x、y、z、及びnが本発明範囲内であるので、絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。 On the other hand, in sample numbers 252 to 255, 257, 258, 261 and 262, since x, y, z and n are within the range of the present invention, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | As a result, the desired irreversibility can be obtained, and the imaginary part μ + ″ is also less than 0.05, so that the magnetic loss can be reduced.
そして、試料番号251〜263から明らかなように、Ca成分及びCo成分を各0.25モル添加することにより、添加していない比較例に比べ、比抵抗率ρが増大することが分かった。 As is clear from the sample numbers 251 to 263, it was found that the specific resistivity ρ was increased by adding 0.25 mol of each of the Ca component and the Co component, as compared with the comparative example in which no Ca component and Co component were added.
〔実施例7〕と略同様の方法・手順で、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zMgySnz)2O3+αCa+βCo}(0≦x≦1.0、5.0≦n≦6.6、0≦y≦0.29、0≦z≦0.29、α=β=0.25)で表される試料番号271〜283のフェライト磁器組成物を作製した。
In substantially the same manner and procedure as in Example 7], the general formula {(Sr 1-x Ba x ) O · n (Fe 1-yz Mg y Sn z) 2
また、比較例としてCaCO3及びCoOを添加しなかったフェライト磁器組成物を作製した。 As a comparative example, a ferrite porcelain composition to which CaCO 3 and CoO were not added was prepared.
次に、〔実施例7〕と同様、各試料の飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)、比抵抗率ρを求めた。 Next, as in [Example 7], the saturation magnetization Ms of each sample, the anisotropy field Ha, the magnetic permeability difference Δμ (irreversibility) at 10 GHz and 40 GHz, and the imaginary part μ of the circularly polarized complex magnetic permeability + ″ (Magnetic loss) and specific resistivity ρ were determined.
表12は各試料の組成と、飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、透磁率差Δμ、虚数部μ+″、比抵抗率ρを示している。
試料番号276、279は、y及びzが共に0.29であり、0.28を超えているため、Feの含有量が過少となり、このため異方性磁界も「0」となって非可逆性を示さなくなる。 In Sample Nos. 276 and 279, both y and z were 0.29 and exceeded 0.28, so the Fe content was too low, and the anisotropic magnetic field was also “0”, which was irreversible. Will not show any sex.
また、試料番号280、283は、nが5.0又は6.6であり、5.0<n≦6.5の範囲外となるため、磁気異方性を示さなくなり、また飽和磁化Msが低下して十分な飽和磁化を得ることができないことが分った。 In sample numbers 280 and 283, n is 5.0 or 6.6, and the value of n is out of the range of 5.0 <n ≦ 6.5. It has been found that the saturation magnetization decreases and a sufficient saturation magnetization cannot be obtained.
これに対し、各試料番号272〜275、277、278、281、及び282は、x、y、z、及びnが本発明範囲内であるので、絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。 On the other hand, in each of sample numbers 272 to 275, 277, 278, 281, and 282, since x, y, z, and n are within the range of the present invention, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | As a result, desired irreversibility can be obtained, and the imaginary part μ + ″ is also less than 0.05, so that the magnetic loss can be reduced.
そして、各試料番号271〜283から明らかなように、Ca成分及びCo成分を各0.25モル添加することにより、添加していない比較例に比べ、比抵抗率ρが増大することが分かった。 And as is clear from each of the sample numbers 271 to 283, it was found that the specific resistance ρ was increased by adding 0.25 mol of each of the Ca component and the Co component as compared with the comparative example where no Ca component and Co component were added. .
〔実施例7〕と略同様の方法・手順で、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zMnySnz)2O3+αCa+βCo}(0≦x≦1.0、5.0≦n≦6.6、0≦y≦0.29、0≦z≦0.29、α=β=0.25)で表される試料番号291〜303のフェライト磁器組成物を作製した。
In substantially the same manner and procedure as in Example 7], the general formula {(Sr 1-x Ba x ) O · n (Fe 1-yz Mn y Sn z) 2
また、比較例としてCaCO3及びCoOを添加しなかったフェライト磁器組成物を作製した。 As a comparative example, a ferrite porcelain composition to which CaCO 3 and CoO were not added was prepared.
次に、〔実施例7〕と同様、各試料の飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)、比抵抗率ρを求めた。 Next, as in [Example 7], the saturation magnetization Ms of each sample, the anisotropy field Ha, the magnetic permeability difference Δμ (irreversibility) at 10 GHz and 40 GHz, and the imaginary part μ of the circularly polarized complex magnetic permeability + ″ (Magnetic loss) and specific resistivity ρ were determined.
表13は各試料番号の組成と、飽和磁化Ms、異方性磁界Ha、透磁率差Δμ、虚数部μ+″、比抵抗率ρを示している。
試料番号296、299は、y及びzが共に0.29であり、0.28を超えているため、Feの含有量が過少となり、このため異方性磁界も「0」となって非可逆性を示さなくなる。 In Sample Nos. 296 and 299, both y and z were 0.29 and exceeded 0.28, so the Fe content was too low, and the anisotropic magnetic field was also “0”, which was irreversible. Will not show any sex.
また、試料番号300、303は、nが5.0又は6.6であり、5.0<n≦6.5の範囲外となるため、磁気異方性を示さなくなり、また飽和磁化Msが低下して十分な飽和磁化を得ることができないことが分った。 In Sample Nos. 300 and 303, n is 5.0 or 6.6, and the value of n is out of the range of 5.0 <n ≦ 6.5. It has been found that the saturation magnetization decreases and a sufficient saturation magnetization cannot be obtained.
これに対し、試料番号292〜295、297、298、301、及び302は、x、y、z、及びnが本発明範囲内であるので、絶対透磁率差|Δμ|が0.1以上となって所望の非可逆性を得ることができ、虚数部μ+″も0.05未満となって磁気損失を低減することができる。 On the other hand, in sample numbers 292 to 295, 297, 298, 301, and 302, since x, y, z, and n are within the range of the present invention, the absolute magnetic permeability difference | Δμ | As a result, the desired irreversibility can be obtained, and the imaginary part μ + ″ is also less than 0.05, so that the magnetic loss can be reduced.
そして、各試料番号291〜303から明らかなように、Ca成分及びCo成分を各0.25モル添加することにより、添加していない比較例に比べ、比抵抗率ρが増大することが分かった。 And, as is clear from each of the sample numbers 291 to 303, it was found that the specific resistivity ρ was increased by adding 0.25 mol of each of the Ca component and the Co component as compared with the comparative example in which no Ca component and Co component were added. .
〔実施例1〕と略同様の方法・手順で、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zZnySnz)2O3}(x=0.2、n=5.8、y=0.12、z=0.13)の仮焼粉末を作製した。 In substantially the same manner and procedure as in Example 1], the general formula {(Sr 1-x Ba x ) O · n (Fe 1-yz Zn y Sn z) 2 O 3} (x = 0.2, n = 5.8, y = 0.12, z = 0.13).
次に、この仮焼粉末(主成分)1モルに対し、CaCO3(炭酸カルシウム)、及びCoO(酸化コバルト)を、各0.25モル、MnO(酸化マンガン)及びZrO2(酸化ジルコニウム)をこれらの含有量の総計が0.05〜1.60重量%となるように添加し、〔実施例7〕と同様の方法・手順で、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zZnySnz)2O3+αCa+βCo}(α=β=0.25)で表される試料番号311〜322のフェライト磁器組成物を作製した。 Next, with respect to 1 mol of this calcined powder (main component), 0.25 mol of CaCO 3 (calcium carbonate) and 0.25 mol of CoO (cobalt oxide), MnO (manganese oxide) and ZrO 2 (zirconium oxide) were added. These contents were added so that the total amount would be 0.05 to 1.60% by weight, and by the same method and procedure as in [Example 7], the general formula {(Sr 1-x Ba x ) O · n Ferrite porcelain compositions of sample numbers 311 to 322 represented by (Fe 1-yz Zn y Sn z ) 2 O 3 + αCa + βCo} (α = β = 0.25) were produced.
次に、〔実施例7〕と同様、各試料の10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)、比抵抗率ρを求めた。 Next, as in [Example 7], the magnetic permeability difference Δμ (irreversibility) of each sample at 10 GHz and 40 GHz, the imaginary part μ + ″ (magnetic loss) of the circularly polarized complex permeability, and the specific resistivity ρ was determined.
表14は各試料の組成と、透磁率差Δμ、虚数部μ+″、比抵抗率ρを示している。
しかしながら、試料番号316、322は、Mn成分とZr成分の含有量の総計がそれぞれ1.52重量%、1.68重量%であり、1.50重量%を超えているため、比抵抗率ρが1.4〜1.7×1010Ω・cmと低い。 However, in sample numbers 316 and 322, the total contents of the Mn component and the Zr component were 1.52% by weight and 1.68% by weight, respectively, and exceeded 1.50% by weight. Is as low as 1.4 to 1.7 × 10 10 Ω · cm.
これに対し、試料番号311〜315、及び317〜321は、含有量の総計が1.50重量%以下の範囲となるようにMn成分及び/又はZr成分を添加しているので、比抵抗率ρが1.7×1013Ω・cm以上と飛躍的に増大することが分かった。 On the other hand, in sample numbers 311 to 315 and 317 to 321, the Mn component and / or the Zr component are added so that the total content is in the range of 1.50% by weight or less. It was found that ρ increased remarkably to 1.7 × 10 13 Ω · cm or more.
〔実施例1〕と同様の方法・手順で、一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zZnySnz)2O3(x=0.2、n=5.8、y=0.12、z=0.13)の仮焼粉末を作製した。 By the same method and procedure as in [Example 1], the general formula {(Sr 1-x Ba x ) On · (Fe 1-yz Zn y Sn z ) 2 O 3 (x = 0.2, n = 5 .8, y = 0.12, z = 0.13).
次に、MnO(酸化マンガン)及びZrO2(酸化ジルコニウム)をこれらの含有量の総計が0.05〜1.60重量%となるように前記仮焼粉末(主成分)に添加し、〔実施例7〕と同様の方法・手順で、試料番号331〜342のフェライト磁器組成物を作製した。 Then added to MnO the calcined powder to the (manganese oxide) and ZrO 2 (zirconium oxide) total content thereof is 0.05 to 1.60 wt% (active ingredient), EXAMPLES The ferrite porcelain compositions of Sample Nos. 331 to 342 were produced by the same method and procedure as in Example 7].
次に、〔実施例1〕と同様、各試料の10GHz及び40GHzにおける透磁率差Δμ(非可逆性)、及び正円偏波複素透磁率の虚数部μ+″(磁気損失)を求め、〔実施例7〕と同様、各試料の比抵抗率ρを測定した。 Next, as in [Example 1], the magnetic permeability difference Δμ (irreversibility) at 10 GHz and 40 GHz of each sample and the imaginary part μ + ″ (magnetic loss) of the circularly polarized complex magnetic permeability were determined. In the same manner as in [Example 7], the specific resistivity ρ of each sample was measured.
表15は各試料番号の組成と、透磁率差Δμ、虚数部μ+″、比抵抗率ρを示している。
しかしながら、試料番号336、342は、Mn成分とZr成分の含有量の総計がそれぞれ1.52重量%、1.68重量%であり、1.50重量%を超えているので、比抵抗率ρが8.1〜9.7×106Ω・cmと極端に低い。 However, in sample numbers 336 and 342, the total contents of the Mn component and the Zr component were 1.52% by weight and 1.68% by weight, respectively, and exceeded 1.50% by weight. Is extremely low at 8.1 to 9.7 × 10 6 Ω · cm.
これに対して試料番号331〜335、及び337〜341は、含有量の総計が1.50重量%以下の範囲となるようにMn成分及び/又はZr成分を添加しているので、比抵抗率ρが1.0×1010Ω・cm以上と飛躍的に向上することが分かった。 On the other hand, in sample numbers 331 to 335 and 337 to 341, since the Mn component and / or the Zr component are added so that the total content is in the range of 1.50% by weight or less, the specific resistivity is low. It was found that ρ was dramatically improved to 1.0 × 10 10 Ω · cm or more.
〔実施例15〕と同様の方法・手順で、表16に示すような組成の一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zMeySnz)2O3}で表される試料番号351〜356のフェライト磁器組成物を作製した。 In a similar manner and procedure as in Example 15], in the general formula of the composition shown in Table 16 {(Sr 1-x Ba x) O · n (Fe 1-yz Me y Sn z) 2 O 3} Ferrite porcelain compositions of sample numbers 351 to 356 represented were prepared.
次に、〔実施例7〕と同様、各試料の比抵抗率ρを測定した。 Next, the resistivity ρ of each sample was measured in the same manner as in [Example 7].
表16は各試料番号の組成と比抵抗率ρを示している。また、比較例として、表8〜表13で比較例に示した対応する測定結果を記載した。
〔実施例14〕と同様の方法・手順で、表17に示すような組成の一般式{(Sr1-xBax)O・n(Fe1-y-zZnySnz)2O3+αCa+βCo}で表される試料番号361〜366のフェライト磁器組成物を作製した。
In a similar manner and procedure as Example 14, the general formula of the composition shown in Table 17 {(Sr 1-x Ba x) O · n (Fe 1-yz Zn y Sn z) 2
次に、〔実施例7〕と同様、各試料の比抵抗率ρを測定した。 Next, the resistivity ρ of each sample was measured in the same manner as in [Example 7].
表17は各試料番号の組成と比抵抗率ρを示している。また、比較例として、表8〜表13で実施例に示した対応する測定結果を記載した。
3 フェライト基板
6 フェライト基板
9 フェライト基板
12 フェライト柱
14a、14b フェライト基板
17 フェライト棒
21 フェライト基板
26a〜26c フェライト基板
28 フェライト柱
31 アイソレータ
32 サーキュレータ
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008005124A (en) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Hitachi Metals Ltd | Mobile communication equipment |
JP2011035311A (en) * | 2009-08-05 | 2011-02-17 | Murata Mfg Co Ltd | Magnetic material and coil component using the same |
JP2012190920A (en) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Tdk Corp | Magnetic material for antenna, and antenna and wireless communication apparatus |
JP2013115089A (en) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Tdk Corp | Magnetic oxide sintered compact, and antenna and radio communication device, both using the same |
EP2640527A4 (en) * | 2010-11-15 | 2016-03-09 | Trustees Of The University Of Alabama For And On Behalf Of The University Of Alabama Board Of | M-type hexaferrite antennas for use in wireless communication devices |
CN116986891A (en) * | 2023-08-15 | 2023-11-03 | 中国计量大学 | Preparation method of double-ion combined substituted self-bias hexaferrite |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62235221A (en) * | 1986-04-02 | 1987-10-15 | Japan Metals & Chem Co Ltd | Production of high-purity iron oxide |
JPH04254418A (en) * | 1991-02-05 | 1992-09-09 | Kawatetsu Mining Co Ltd | High purity iron oxide and production thereof |
JPH1117408A (en) * | 1997-06-26 | 1999-01-22 | Nec Corp | Surface mounting-type isolator |
JP2001039718A (en) * | 1999-07-28 | 2001-02-13 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | Oxide magnetic material |
-
2004
- 2004-02-04 JP JP2004028298A patent/JP4803415B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62235221A (en) * | 1986-04-02 | 1987-10-15 | Japan Metals & Chem Co Ltd | Production of high-purity iron oxide |
JPH04254418A (en) * | 1991-02-05 | 1992-09-09 | Kawatetsu Mining Co Ltd | High purity iron oxide and production thereof |
JPH1117408A (en) * | 1997-06-26 | 1999-01-22 | Nec Corp | Surface mounting-type isolator |
JP2001039718A (en) * | 1999-07-28 | 2001-02-13 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | Oxide magnetic material |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008005124A (en) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Hitachi Metals Ltd | Mobile communication equipment |
JP2011035311A (en) * | 2009-08-05 | 2011-02-17 | Murata Mfg Co Ltd | Magnetic material and coil component using the same |
EP2640527A4 (en) * | 2010-11-15 | 2016-03-09 | Trustees Of The University Of Alabama For And On Behalf Of The University Of Alabama Board Of | M-type hexaferrite antennas for use in wireless communication devices |
US9397391B2 (en) | 2010-11-15 | 2016-07-19 | The Board Of Trustees Of The University Of Alabama | M-type hexaferrite antennas for use in wireless communication devices |
KR101845114B1 (en) * | 2010-11-15 | 2018-04-04 | 더 보드 오브 트러스티즈 오브 더 유니버시티 오브 알라바마 포 앤드 온 비하프 오브 더 유니버시티 오브 알라바마 | M-type hexaferrite antennas for use in wireless communication devices |
JP2012190920A (en) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Tdk Corp | Magnetic material for antenna, and antenna and wireless communication apparatus |
JP2013115089A (en) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Tdk Corp | Magnetic oxide sintered compact, and antenna and radio communication device, both using the same |
CN116986891A (en) * | 2023-08-15 | 2023-11-03 | 中国计量大学 | Preparation method of double-ion combined substituted self-bias hexaferrite |
CN116986891B (en) * | 2023-08-15 | 2024-03-29 | 中国计量大学 | Preparation method of double-ion combined substituted self-bias hexaferrite |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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