JP2015030630A

JP2015030630A - Ｚ型六方晶フェライト

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Publication number: JP2015030630A
Application number: JP2013159605A
Authority: JP
Inventors: 敬太廣瀬; Keita Hirose
Original assignee: Riken Corp
Current assignee: Riken Corp
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2015-02-16

Abstract

【課題】今後、電波の利用が更に増加すると予想される高周波帯域に対応するため、透磁率の高周波特性を大幅に改善したＺ型六方晶フェライト材料を提供する。
【解決手段】組成式A₃Co_2-xFe_24+xO₄₁で表されるＺ型六方晶フェライトであって、前記組成式において、AはBa²⁺、Sr²⁺、Ca²⁺、及びPb²⁺のいずれか１種、且つxの値が0.3以上2.0未満であり、２GHz以上の共鳴周波数を有するものとする。
【選択図】なし

Description

本発明は、２GHz以上の帯域におけるノイズ抑制効果に優れた、Ｚ型六方晶フェライト材料に関する。

近年、半導体技術の進歩により、携帯電話、パソコンおよびTVなどにおける通信高速化技術や、通信機器の高集積化技術の発展が目覚しい。また、情報通信技術の高度化に伴い、電子機器や通信機器の回路内信号は、低周波帯域から高周波帯域へ移行しつつあり、さまざまな周波数帯域の電磁波が使用される環境となってきた。一方、システムの集積化や使用周波数帯域の多様化により、取り巻く電磁波環境は日増しに厳しいものとなっている。例えば、本来は独立して存在していた多くのシステムが集積化によって近接し、互いに発する電磁波によって干渉し、機能障害を与えるなどの問題も発生している。このような問題に対して、製品設計や開発段階での電磁環境両立性（EMC）が求められているが、半導体技術のみをもって上記の電磁波干渉問題を解決することは難しい。

そこで、上記電磁波干渉問題の対策の１つとして、磁性材料をゴムや樹脂に分散させてシート化したノイズ抑制シートが広く用いられるようになった。このノイズ抑制シート用の磁性材料としては、軟磁性材料、主に金属材料やフェライト材料が使用されている。金属材料としては、パーマロイ、アモルファスまたはセンダストが広く用いられ、フェライト材料としては、Ni−Zn系フェライトやガーネット系フェライトが用いられている。これまでは、MHz帯域から数GHz（３GHz程度）の電磁波干渉問題が中心であったため、この帯域で高い透磁率を示す既存の磁性材料(パーマロイやセンダスト、Ni−Zn系フェライトなど)を使用したノイズ抑制シートにて対処することが可能であった。

しかし、近年は情報通信技術の高速化に伴う１GHzを超える周波数帯域、とりわけ２GHz以上の周波数帯域の利用増によって、その帯域での電磁波干渉問題も叫ばれるようになりつつある。そうした周波数ノイズに対して既存の磁性材料を使用したノイズ抑制シートを適用しても充分な電磁波抑制効果を得ることは難しい。

例えば、特許文献１には、Ni‐Znフェライトの複素透磁率と体積抵抗値を制御することによって10MHz〜１GHzにおいて反射量の少なく、電磁波吸収量の大きいノイズ抑制シートを提供できることが記載されている。確かにNi‐Znフェライトは、MHz帯域で高い複素透磁率を示すため、MHz帯域でのノイズ抑制効果が高い磁性材料として用いられることが多い。しかしながら、その透磁率は1GHzを境に急激に減少し、5GHzではほぼ実数部1、虚数部0となってしまう。そのため、近年需要が増えつつあるGHz帯域におけるノイズ抑制といった観点では使用することができない磁性材料といえる。その他、ノイズ抑制シートの磁性材料として使用されているものの多くは、MHz帯域から数GHz（２GHz未満）程度のノイズ抑制効果が高い磁性材料ばかりであり、２GHz以上の帯域を睨んだ磁性材料が無いのが現状である。

以上の観点からは、従来の磁性材料のようにMHz帯域で高い透磁率を示す材料では無く、GHz帯域で高い透磁率を示す材料が必要となる。その特性を期待できる材料としてGHz帯域で磁気共鳴を発現する、Coを含むＺ型六方晶フェライト（Co₂Ｚ）が挙げられる。Co₂Ｚフェライトは、高周波磁性材料として注目されており、特に数MHzから数GHz（２GHz未満）までの高周波帯域において、チョークコイルやノイズ除去素子などの電子部品や電波吸収体にも使用されている。

このCo₂Ｚ型六方晶フェライトに関して、特許文献２には、Co₂Ｚフェライトを主成分とし、マンガン（Mn）、ニッケル（Ni）およびシリコン（Si）を固溶させることによって、高い透磁率および高抵抗の材料となり、高周波域で使用される電子部品や電波吸収体に利用可能であることが記載されている。

特開2009−290075号公報特開2006−76872号公報

特許文献２に示されるように、1.8GHz以下の共鳴周波数で発現する透磁率は、従来のCo₂Zフェライトよりも高い透磁率を得ることが出来る。しかしながら、上述したように、電磁波ノイズ問題は高周波化の一途を辿っており、２GHz以上で効果のある磁性材料が求められている。そのためには、高い透磁率はもちろんのこと、高い透磁率を発現する周波数にも着目しなければならない。とりわけ、本発明が対象とするGHz帯域で適用可能なノイズ抑制シートの場合、GHz帯域で磁気共鳴を発現させる必要があり、Ｚ型六方晶フェライト、特にCo₂Zフェライトの場合、特許文献２に開示されたＺ型フェライトもそうであるが、共鳴周波数が２GHz未満であり、２GHz以上の高周波帯域で磁気共鳴を発現させることは難しいところに課題を残していた。

本発明は、上記の課題を解消することを目的として、２GHz以上の帯域のノイズ抑制用途として、Ｚ型六方晶フェライトの持つ高い共鳴周波数に着目したものである。

すなわち、Ｚ型六方晶フェライト、中でもCo₂Zフェライトは、フェリ磁性であり、複雑な六方晶系の結晶構造を持ち、結晶磁気異方性が大きい。また、Coイオンの磁気異方性によりｃ面が磁化容易面となる。このため、積層型チップインダクタに実用されているNi-Cu-Znフェライト(スピネル型フェライト)の使用周波数帯である１MHz〜100MHzよりも高い周波数帯域で駆動できる有力な材料として使用されている。

電波吸収性能の観点から見ると、Co₂Zは保磁力が100Ｏe以下であり、軟磁性体と言える。そのため、磁気共鳴を示す周波数１GHz付近では、ノイズ抑制効果に直結する透磁率μ”(磁気損失)が８〜10と高い。しかし、共鳴周波数を超えた３GHz以上においてμ”は、２以下に落ち、その特性は急激に低下する。しかし、Ｚ型六方晶フェライトであれば、以下に示すとおり、大幅な性能改善が期待できる。

さて、磁性材料はスヌーク積(GHz：初透磁率×共鳴周波数)に従うとされており、初透磁率と共鳴周波数は反比例の関係にある。このスヌーク積の値は高周波用磁性材料の性能を示す指標の一つとされており、数値が大きいほど高周波特性が高いといえる。一般的な立方晶系のフェライト(Ni-ZnフェライトやMn-Znフェライトなどのスピネル型フェライト)では、結晶磁気異方性は無い。結晶磁気異方性がない材料の場合、スヌーク積で表される初透磁率と共鳴周波数との積は一定となり、どちらか一方の値は必ず小さくなってしまう。スピネル型フェライトであるNi-Znフェライトでは、スヌーク積が5.6GHzとなる。一方、本発明で用いている六方晶系フェライトは、スピネル型フェライトとは異なり、六角形の板状フェライトであるため、結晶的な異方性を有している。この異方性(ｃ軸方向異方性、ｃ面方向異方性)の値を変動させることによって、スヌーク積の値の最大値を変化させることが可能となる。つまり、六方晶系フェライトにおいて、GHz帯域で共鳴周波数を発現させ、且つノイズ抑制効果を得ることができる高い透磁率μ”を得ることが可能になる。

本発明は、以上の新規知見に基づいてなされたものであって、その要旨構成は次のとおりである。
（１）組成式A₃Co_2-xFe_24+xO₄₁で表されるＺ型六方晶フェライトであって、前記組成式において、AはBa²⁺、Sr²⁺、Ca²⁺、及びPb²⁺のいずれか１種、且つxの値が0.3以上2.0未満であり、２GHz以上の共鳴周波数を有することを特徴とするＺ型六方晶フェライト。

（２）５GHz以上の共鳴周波数を有し、当該共鳴周波数における複素透磁率の虚数成分μ”が２以上である前記（１）に記載のＺ型六方晶フェライト。

（３）原料粉末として、BaCO₃、SrCO₃、CaCO₃およびPbCO₃のいずれか１種の原料粉末と、α-Fe₂O₃及びCoOの原料粉末とを混練し、該混練後に乾燥させて混練粉末とし、該混練粉末をプレス成形したのち、酸素分圧が21.3KPa以上の酸素雰囲気中にて焼成を行うことを特徴とするＺ型六方晶フェライトの製造方法。

上記した組成式は、まずCo²⁺とFe³⁺の比率を変えることが特徴である。この操作によってCo₂Zが有するCo²⁺に起因するc面方向の磁化容易性を軽減し、Fe^3＋が有するc軸方向の磁化容易性を発現させる。すなわち、Ｚ型六方晶フェライトCo₂Zを形成するCo²⁺サイトにFe³⁺を置換することによって、Coイオンの持つc面方向への容易磁化方向とFeイオンの持つｃ軸方向への容易磁化方向とによって、結晶磁気異方性が改善される。その結果、透磁率の周波数特性を変化させることが出来る。基本的に、透磁率を高周波側に移動させると透磁率の最大値は減少するが、Co²⁺よりも磁気モーメントの大きいFe³⁺を置換するため、透磁率を大きく減少させること無く、より高周波側に共鳴周波数をシフトさせることが出来る。

以上の操作を実現するには、上記の組成式におけるｘを0.3以上2.0未満にすることが重要であり、これによって、Co²⁺とFe³⁺の比率を適正にして上述のCoイオンの持つc面方向への容易磁化方向とFeイオンの持つｃ軸方向への容易磁化方向との複合によって、結晶磁気異方性の改善を実現する。

また、上記（３）に示した製造方法において、焼成時の酸素分圧の調整は、Feイオンの還元を抑える作用がある。すなわち、焼成時に十分な酸素が供給されないと酸素欠損が生じ、Fe³⁺の一部がFe²⁺に還元されてしまう。Fe²⁺が生成されると、透磁率が低下することから、ここでの酸素分圧の調整が重要になる。

本発明によれば、Ｚ型六方晶フェライトにおける透磁率の高周波特性を大幅に改善することが可能であり、電波の利用が更に増加すると予想される高周波帯域に対応するノイズ抑制シートに最適の材料を提供することができる。

本発明は、組成式A₃Co_2-xFe_24+xO₄₁に従うＺ型六方晶フェライトである。以下、この組成式について詳しく説明する。

前記組成式中のAは、酸素イオンと同程度の大きなイオン半径を有する元素、具体的にはBa²⁺、Sr²⁺及びCa²⁺のいずれか１種とする。好ましくは、酸素イオンにイオン半径のより近いBa²⁺及びSr²⁺のいずれかである。Ba²⁺やSr²⁺は、六方最密充填を形成する酸素イオンの一部と置き換わり、各配位(八面体、四面体、擬四面体)の副格子点にFe³⁺が入り込むことによって六方晶フェライトの基礎となる。それら基礎構造の組み合わせによって各種六方晶フェライトが形成される。

この置換元素Aの配合量は、2.95から3.05とする。なぜなら、化学量論比である３から大きく離れる場合は、焼成時に別の生成物ができてしまうからである。

上記した組成式はCo²⁺とFe³⁺との比率を変えることが特徴であるのは上述のとおりであり、Co_2-xFe_24+xにおけるCo²⁺およびFe³⁺の配合量に関するｘは、０以上2.0未満とする。より好ましくは、0.3以上である。なぜなら、ｘが0.3未満では、Fe³⁺の配合割合が減少してFe³⁺による磁気異方性の改善効果が少なくなり、共鳴周波数をシフトさせるほどの効果を得ること、具体的には２GHz以上の共鳴周波数を付与することが難しくなる。

一方、ｘが2.0以上では、Z型六方晶フェライトの結晶構造が崩れて別の組成物となるため、2.0未満とする。

上述した使途においては、さらに高い共鳴周波数を有し、かつ透磁率も高いことが望まれ、具体的には、５GHz以上の共鳴周波数を有し、当該共鳴周波数における透磁率μ”が２以上であることが望まれる。かような特性をＺ型六方晶フェライトに付与するには、上記組成式に従う原料を混合して焼成する際に、酸素分圧を制御した酸素雰囲気にて行うことが肝要である。なぜなら、焼成時に十分な酸素が得られないと酸素欠損が生じ、Fe³⁺の一部がFe²⁺に還元されてしまうからである。このFe²⁺は、Fe³⁺と比較して磁気モーメントが小さいため、Fe²⁺が含まれると透磁率が小さくなってしまうのである。

従って、焼成時の酸素分圧は、21.3KPa以上とする必要がある。すなわち、焼成時の酸素分圧が21.3KPa未満であると、六方晶フェライトに含まれるFeイオンに充分な酸素が得られずに酸素欠損状態となり、Fe³⁺がFe²⁺に還元され、その結果、高い透磁率が得られなくなる。
一方、本発明によれば、Z型六方晶フェライトの焼成時の酸素分圧が大気圧の少なくとも３倍である303.9KPaまで結晶構造に影響しない。また、酸素分圧をこれ以上高くすることは、製造上の制約から困難になることがある。従って、焼成時の酸素分圧は303.9KPaまでは許容される。従って、本発明で所期するＺ型六方晶フェライトは、大気下で焼成することが可能であるが、とりわけ酸素分圧21.3〜101.3kPaの範囲においては、酸素分圧が高くなるほど透磁率が高くなる傾向にあり、この酸素分圧範囲で焼成を行うことが好ましい。

なお、本発明のＺ型六方晶フェライトは、一般的なフェライトの製造方法に準じて製造することが出来る。例えば、原料としてそれぞれの酸化物や炭酸塩の粉末を用いて、所望のＺ型六方晶フェライト組成となるように秤量する。次に、その混合粉を湿式ボールミルで24時間混練する。混練した粉末をプレス成形で成形し、上記範囲の酸素雰囲気中にて1000℃〜1400℃及び１時間〜10時間で焼成することによって、所望のＺ型六方晶フェライトを得ることが出来る。

以下、本発明を具体的に説明する。実施例では、得られた材料に対するＸ線回折による単相形成の有無、材料定数評価による磁気共鳴が発現した周波数及び当該周波数での透磁率μ”を示す。

［発明例１］
原料粉末として、BaCO₃、α-Fe₂O₃およびCoOを用いた。これらの粉末を下記の組成に対応する置換量にて秤量した。
記
組成式：Ba₃Co_2-xFe_24+xO₄₁
置換量：ｘ＝0.4
次いで、秤量後の原料粉末を湿式ボールミルで24時間混練し、この混練後に乾燥させて混練粉末を得た。得られた混練粉末をペレット状にプレス成形し、この成形体を電気炉にて焼成した。焼成条件は、酸素雰囲気中(101.3KPa)で1300℃及び５時間である。得られた焼結体を材料定数評価用として、外径７mm、内径３mm及び厚み1.5mmのトロイダル状に加工した。また結晶同定用(Ｘ線回折)として、遊星ボールミルで１時間粉砕し、粉末を得た。

かくして得られたＺ型六方晶フェライトのトロイダル状焼結体と粉末とを用いて、透磁率特性評価ならびにX線回折による結晶構造の同定を実施した。その結果を表１に示す。

［発明例２］
発明例1と同様の原料粉末を用い、下記組成に対応する置換量で秤量した。
記
置換量：ｘ＝0.8
秤量した原料粉末から焼結体を得るまでの工程条件は、発明例１と同じである。得られたトロイダル状焼結体と粉末を用いて、透磁率特性評価及びＸ線回折による結晶構造同定を、発明例１の場合と同様に実施した。その結果を表１示す。

［発明例３］
発明例１と同様の原料粉末を用い、下記組成に対応する置換量で秤量した。
記
置換量：ｘ＝1.5
秤量した原料粉末から焼結体を得るまでの工程条件は、発明例１と同じである。得られたトロイダル状焼結体と粉末を用いて、透磁率特性評価及びＸ線回折による結晶構造同定を、発明例１の場合と同様に実施した。その結果を表１に示す。

［発明例４］
発明例１と同様の原料粉末を用い、下記組成に対応する置換量で秤量した。
記
置換量：ｘ＝1.99
秤量した原料粉末から焼結体を得るまでの工程条件は、発明例１と同じである。得られたトロイダル状焼結体と粉末を用いて、透磁率特性評価及びＸ線回折による結晶構造同定を、発明例１の場合と同様に実施した。その結果を表１に示す。

［発明例５］
発明例１と同様の原料粉末を用い、組成式及び置換量は発明例３と同様とした。
次いで、秤量後の原料粉末を湿式ボールミルで24時間混練し、この混練後に乾燥させて混練粉末を得た。得られた混練粉末をペレット状にプレス成形し、この成形体を電気炉にて焼成した。焼成条件は、酸素雰囲気中(61.3KPa)で1300℃及び５時間である。得られた焼結体を材料定数評価用として、外径７mm、内径３mm及び厚み1.5mmのトロイダル状に加工した。また結晶同定用(Ｘ線回折)として、遊星ボールミルで１時間粉砕し、粉末を得た。得られたトロイダル状焼結体と粉末を用いて、透磁率特性評価及びＸ線回折による結晶構造同定を、発明例１の場合と同様に実施した。その結果を表１に示す。

［発明例６］
発明例１と同様の原料粉末を用い、組成式及び置換量は発明例３と同様とした。
次いで、秤量後の原料粉末を湿式ボールミルで24時間混練し、この混練後に乾燥させて混練粉末を得た。得られた混練粉末をペレット状にプレス成形し、この成形体を電気炉にて焼成した。焼成条件は、酸素雰囲気中(21.3KPa)で1300℃及び５時間である。得られた焼結体を材料定数評価用として、外径７mm、内径３mm及び厚み1.5mmのトロイダル状に加工した。また結晶同定用(Ｘ線回折)として、遊星ボールミルで１時間粉砕し、粉末を得た。得られたトロイダル状焼結体と粉末を用いて、透磁率特性評価及びＸ線回折による結晶構造同定を、発明例１の場合と同様に実施した。その結果を表１に示す。

［発明例７］
発明例１と同様の原料粉末を用い、下記組成に対応する置換量で秤量した。
記
置換量：ｘ＝0.3
次いで、秤量後の原料粉末を湿式ボールミルで24時間混練し、この混練後に乾燥させて混練粉末を得た。得られた混練粉末をペレット状にプレス成形し、この成形体を電気炉にて焼成した。焼成条件は、酸素雰囲気中(21.3KPa)で1300℃及び５時間である。得られた焼結体を材料定数評価用として、外径７mm、内径３mm及び厚み1.5mmのトロイダル状に加工した。また結晶同定用(Ｘ線回折)として、遊星ボールミルで１時間粉砕し、粉末を得た。得られたトロイダル状焼結体と粉末を用いて、透磁率特性評価及びＸ線回折による結晶構造同定を、発明例１の場合と同様に実施した。その結果を表１に示す。

［発明例８］
原料粉末として、SrCO₃、α-Fe₂O₃およびCoOを用いた。これらの粉末を下記の組成に対応する置換量にて秤量した。
記
組成式：Sr₃Co_2-xFe_24+xO₄₁
置換量：ｘ＝0.4
次いで、秤量後の原料粉末を湿式ボールミルで24時間混練し、この混練後に乾燥させて混練粉末を得た。得られた混練粉末をペレット状にプレス成形し、この成形体を電気炉にて焼成した。焼成条件は、酸素雰囲気中(101.3KPa)で1300℃及び５時間である。得られた焼結体を材料定数評価用として、外径７mm、内径３mm及び厚み1.5mmのトロイダル状に加工した。また結晶同定用(Ｘ線回折)として、遊星ボールミルで１時間粉砕し、粉末を得た。

[発明例９]
原料粉末として、CaCO₃、α-Fe₂O₃およびCoOを用いた。これらの粉末を下記の組成に対応する置換量にて秤量した。
記
組成式：Ca₃Co_2-xFe_24+xO₄₁
置換量：ｘ＝0.4
次いで、秤量後の原料粉末を湿式ボールミルで24時間混練し、この混練後に乾燥させて混練粉末を得た。得られた混練粉末をペレット状にプレス成形し、この成形体を電気炉にて焼成した。焼成条件は、酸素雰囲気中(101.3KPa)で1300℃及び５時間である。得られた焼結体を材料定数評価用として、外径７mm、内径３mm及び厚み1.5mmのトロイダル状に加工した。また結晶同定用(Ｘ線回折)として、遊星ボールミルで１時間粉砕し、粉末を得た。

［比較例１］
比較例１は、発明例１と同様の原料粉末と組成式及び製造手順とを用いて、置換量のみを変更して作製した試料である。すなわち、置換量ｘ＝0とxを本発明の範囲外とした。これはつまり、Co₂Zそのものである。得られたトロイダル状焼結体と粉末とを用いて、透磁率特性評価並びにＸ線回折による結晶構造同定を、発明１の場合と同様に実施した。その結果を表１に示す。

［比較例２］
比較例２は、発明例１と同様の原料粉末と組成式及び製造手順とを用いて、置換量のみを変更して作製した試料である。すなわち、置換量ｘ＝0.2とxを本発明の範囲外とした。得られたトロイダル状焼結体と粉末とを用いて、透磁率特性評価並びにＸ線回折による結晶構造同定を、発明例１の場合と同様に実施した。その結果を表１に示す。

［比較例３］
比較例３は、発明例１と同様の原料粉末と組成式及び置換量とを用いて、製造手順内の酸素雰囲気のみを変更して作製した試料である。すなわち、酸素分圧を11.3KPaと本発明の範囲外とした。得られたトロイダル状焼結体と粉末とを用いて、透磁率特性評価並びにＸ線回折による結晶構造同定を、発明例１の場合と同様に実施した。その結果を表１に示す。

表１に示すように、発明例１は、Ｘ線回折の結果、Ｚ型六方晶フェライトの単相からなることが確認できた。また、周波数１GHz〜18GHzの範囲にて透磁率測定を実施したところ、１GHzの周波数帯域で磁気共鳴していたCo₂Z系を１GHzの第一共鳴の他に5.5GHzに新たな第二共鳴が発現するものとした。第二ピーク時の透磁率μ”も2.0まで上昇した。

発明例１の置換量をｘ＝0.8に変更した発明例２でも同様に、共鳴周波数は１GHzの第一共鳴のほかに８GHzに新たな第二共鳴が発現した。第二共鳴時の透磁率μ”も2.5まで上昇した。

発明例１の置換量をｘ＝1.5に変更した発明例３では、これまで得られていた１GHzでの磁気共鳴が消滅し、新たな共鳴周波数が、９GHzに発現した。その時の透磁率μ”も5.0と比較的高い透磁率を得ることが出来た。

発明例１の置換量をｘ＝1.99に変更した発明例４では、発明例３と同様に１GHz付近での磁気共鳴は消滅し、新たな共鳴周波数として、15GHzに磁気共鳴が発現した。また、その時の透磁率μ”も４と高い値を示した。

発明例１と同様の原料粉末を用い、組成式及び置換量は発明例３と同様とし、焼成条件の酸素分圧を61.3KPaとして製造した、発明例５では、発明例３と同様に１GHz付近での磁気共鳴は消滅し、新たな共鳴周波数として、11.5GHzに磁気共鳴が発現した。また、その時の透磁率μ”は2.5を示した。

発明例１と同様の原料粉末を用い、組成式及び置換量は発明例３と同様とし、焼成条件の酸素分圧を21.3KPaとして製造した、発明例６では、発明例３と同様に１GHz付近での磁気共鳴は消滅し、新たな共鳴周波数として、12GHzに磁気共鳴が発現した。また、その時の透磁率μ”は2.2を示した。

発明例１の置換量をｘ＝0.3に変更し、焼成条件の酸素分圧を21.3KPaとして製造した、発明例７では、発明例３と同様に１GHz付近での磁気共鳴は消滅し、新たな共鳴周波数として、２GHzに磁気共鳴が発現した。また、その時の透磁率μ”は1.2を示した。

原料粉末として、BaCO₃に換えてSrCO₃を用いた発明例８では、発明例１と同様に１GHz付近に発現した第一共鳴のほかに5GHzに新たな第二共鳴が発現した。第二共鳴時の透磁率も2.2まで上昇した

原料粉末として、BaCO₃に換えてCaCO₃を用いた発明例９では、発明例１や８と同様に１GHz付近に発現した第一共鳴のほかに5GHzに新たな第二共鳴が発現した。第二共鳴時の透磁率も2.2まで上昇した

一方、比較例１は、従来から用いられているCo₂Zそのものである。共鳴周波数は１GHzと低い値を示し、その時の透磁率μ”は8.0であった。透磁率は高いが、共鳴周波数は２GHzの目標値に達していなかった。

発明例１の置換量をｘ＝0.2に変更した比較例２では、比較例１と同様に共鳴周波数１GHzと低い値を示し、その時の透磁率μ”は8.0であった。これは、置換量が少なかったためであり、共鳴周波数を変動させるほどの効力は無かったものと考えられる。

発明例１の酸素分圧を11.3KPaに変更した比較例３では、比較例1と同様に共鳴周波数１GHzを示し、その時の透磁率μ”は6.0であり、比較例１及び２よりも低い値となった。これは、焼成時に酸素欠損が生じ、Fe³⁺よりも磁気特性の小さいFe²⁺が多く生成されてしまったためと考えられる。

Claims

組成式A₃Co_2-xFe_24+xO₄₁で表されるＺ型六方晶フェライトであって、前記組成式において、AはBa²⁺、Sr²⁺、Ca²⁺及びPb²⁺のいずれか１種、且つxの値が0.3以上2.0未満であり、２GHz以上の共鳴周波数を有することを特徴とするＺ型六方晶フェライト。
５GHz以上の共鳴周波数を有し、当該共鳴周波数における複素透磁率の虚数成分μ”が２以上である請求項１に記載のＺ型六方晶フェライト。
原料粉末として、BaCO₃、SrCO₃CaCO₃およびPbCO₃のいずれか１種の原料粉末と、α-Fe₂O₃及びCoOの原料粉末とを混練し、該混練後に乾燥させて混練粉末とし、該混練粉末をプレス成形したのち、酸素分圧が21.3KPa以上の酸素雰囲気中にて焼成を行うことを特徴とするＺ型六方晶フェライトの製造方法。