JP3396958B2 - 高周波用磁性体組成物 - Google Patents
高周波用磁性体組成物Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
- H01F1/342—Oxides
- H01F1/344—Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
- H01F1/346—[(TO4) 3] with T= Si, Al, Fe, Ga
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/26—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
- C04B35/2641—Compositions containing one or more ferrites of the group comprising rare earth metals and one or more ferrites of the group comprising alkali metals, alkaline earth metals or lead
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波やミリ波等
の高周波領域において用いるのに適した高周波用磁性体
組成物に関し、特にカルシウムバナジウムガーネット系
の高周波用磁性体組成物に関する。
の高周波領域において用いるのに適した高周波用磁性体
組成物に関し、特にカルシウムバナジウムガーネット系
の高周波用磁性体組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、マイクロ波やミリ波等の高周波領
域において用いられる磁性体材料として、マンガンマグ
ネシウムフェライト、ニッケル亜鉛フェライト、リチウ
ムフェライト、イットリウム鉄ガ−ネット、カルシウム
バナジウムガ−ネット等が用いられている。これらの磁
性体材料は飽和磁化（４πＭｓ）の値として、５００〜
４０００ガウスを有する優れた材料である。
域において用いられる磁性体材料として、マンガンマグ
ネシウムフェライト、ニッケル亜鉛フェライト、リチウ
ムフェライト、イットリウム鉄ガ−ネット、カルシウム
バナジウムガ−ネット等が用いられている。これらの磁
性体材料は飽和磁化（４πＭｓ）の値として、５００〜
４０００ガウスを有する優れた材料である。
【０００３】高周波用磁性体材料では、上記のように用
途に応じた適当な４πＭｓを有することのほかに、強磁
性共鳴吸収半値幅（ΔＨ）で表される磁気損失が小さい
ことが求められている。前記磁性体材料のうち、カルシ
ウムバナジウムガ−ネットは、ΔＨの小さい材料として
知られており、従って、アイソレ−タやサ−キュレ−タ
等の回路素子に応用した場合に、低損失かつ高安定な素
子の形成を可能とする材料である。
途に応じた適当な４πＭｓを有することのほかに、強磁
性共鳴吸収半値幅（ΔＨ）で表される磁気損失が小さい
ことが求められている。前記磁性体材料のうち、カルシ
ウムバナジウムガ−ネットは、ΔＨの小さい材料として
知られており、従って、アイソレ−タやサ−キュレ−タ
等の回路素子に応用した場合に、低損失かつ高安定な素
子の形成を可能とする材料である。
【０００４】特公昭４９ー１５７５４号公報には、カル
シウムバナジウムガーネットにおいて、ＹによりＣａの
一部を置換し、かつＳｎによりＦｅの一部を置換して、
（Ｃａ3-y Ｙy ）（Ｆｅ2-x Ｓｎx ）（Ｆｅ
1.5+0.5x+0.5y Ｖ1.5-0.5x-0.5y ）Ｏ12で表される化合
物を作ることにより、４πＭｓ、４πＭｓの温度変化率
及びΔＨの小さなマイクロ波用磁性体材料が得られるこ
とが記載されている他方、昭和４７年度電子通信学会全
国大会４２３号講演（同大会予稿集４２４ページ）に
は、カルシウムバナジウムガーネットにおいて、Ｙによ
りＣａの一部を置換し、かつ、ＳｎによりＦｅの一部を
置換することにより、４πＭｓが変化するとともに、異
方性磁場が減少し、ΔＨが小さくされ得ることが示され
ている。
シウムバナジウムガーネットにおいて、ＹによりＣａの
一部を置換し、かつＳｎによりＦｅの一部を置換して、
（Ｃａ3-y Ｙy ）（Ｆｅ2-x Ｓｎx ）（Ｆｅ
1.5+0.5x+0.5y Ｖ1.5-0.5x-0.5y ）Ｏ12で表される化合
物を作ることにより、４πＭｓ、４πＭｓの温度変化率
及びΔＨの小さなマイクロ波用磁性体材料が得られるこ
とが記載されている他方、昭和４７年度電子通信学会全
国大会４２３号講演（同大会予稿集４２４ページ）に
は、カルシウムバナジウムガーネットにおいて、Ｙによ
りＣａの一部を置換し、かつ、ＳｎによりＦｅの一部を
置換することにより、４πＭｓが変化するとともに、異
方性磁場が減少し、ΔＨが小さくされ得ることが示され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カルシ
ウムバナジウムガーネットでは、組成が微妙に変動する
と、ΔＨや誘電損失（ｔａｎδ）等の値が実用上支障を
きたすほど大きくなる、という欠点があった。
ウムバナジウムガーネットでは、組成が微妙に変動する
と、ΔＨや誘電損失（ｔａｎδ）等の値が実用上支障を
きたすほど大きくなる、という欠点があった。
【０００６】他方、例えばセルフバイアス型の位相変換
用素子（ラッチング型フェーズシフター）としてカルシ
ウムバナジウムガーネットを用いる場合には、残留磁束
密度（Ｂｒ）と最大磁束密度（Ｂｍ）の比、すなわち角
形比Ｂｒ／Ｂｍが大きく、かつ、ｔａｎδの小さいこと
が必要とされている。ところが、前記カルシウムバナジ
ウムガーネットでは、Ｂｒ／Ｂｍが大きくなるとｔａｎ
δも大きくなり、かつ、ｔａｎδが小さくなるとＢｒ／
Ｂｍも小さくなる、という問題があった。
用素子（ラッチング型フェーズシフター）としてカルシ
ウムバナジウムガーネットを用いる場合には、残留磁束
密度（Ｂｒ）と最大磁束密度（Ｂｍ）の比、すなわち角
形比Ｂｒ／Ｂｍが大きく、かつ、ｔａｎδの小さいこと
が必要とされている。ところが、前記カルシウムバナジ
ウムガーネットでは、Ｂｒ／Ｂｍが大きくなるとｔａｎ
δも大きくなり、かつ、ｔａｎδが小さくなるとＢｒ／
Ｂｍも小さくなる、という問題があった。
【０００７】そこで本発明の目的は。従来のカルシウム
バナジウムガーネットの欠点を解消し、大きな角形比Ｂ
ｒ／Ｂｍ及び小さなｔａｎδの双方を満たすことがで
き、かつ、ΔＨを低減することができ、さらに、４πＭ
ｓを広い範囲で任意に設定し得る高周波用磁性体組成物
を提供することにある。
バナジウムガーネットの欠点を解消し、大きな角形比Ｂ
ｒ／Ｂｍ及び小さなｔａｎδの双方を満たすことがで
き、かつ、ΔＨを低減することができ、さらに、４πＭ
ｓを広い範囲で任意に設定し得る高周波用磁性体組成物
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 本発明は、請求項１に
おいて、Ｃａの一部をＹに置換し、Ｆｅの一部をＳｎま
たはＳｎ及びＡｌに置換したカルシウムバナジウムガー
ネットであって、化学式で表したとき、 （Ｙ 3-x-2z Ｃａ x+2z ）（Ｆｅ w-x-y-z Ｓｎ x Ａｌ y Ｖ z ）Ｏ
4.5+1.5w で、ｘ、ｙ、ｚ、およびｗがそれぞれ、 ０．１０≦ｘ≦０．６０ ０≦ｙ≦０．２０ ０．２０≦ｚ≦０．６０ ４．８８≦ｗ≦４．９２ の範囲である ことを特徴とするものである。
おいて、Ｃａの一部をＹに置換し、Ｆｅの一部をＳｎま
たはＳｎ及びＡｌに置換したカルシウムバナジウムガー
ネットであって、化学式で表したとき、 （Ｙ 3-x-2z Ｃａ x+2z ）（Ｆｅ w-x-y-z Ｓｎ x Ａｌ y Ｖ z ）Ｏ
4.5+1.5w で、ｘ、ｙ、ｚ、およびｗがそれぞれ、 ０．１０≦ｘ≦０．６０ ０≦ｙ≦０．２０ ０．２０≦ｚ≦０．６０ ４．８８≦ｗ≦４．９２ の範囲である ことを特徴とするものである。
【０００９】また、本発明は請求項２において、副成分
としてＣｅＯ2を０．１重量％以上、０．５重量％以下
の範囲で含有していることを特徴とするものである。
としてＣｅＯ2を０．１重量％以上、０．５重量％以下
の範囲で含有していることを特徴とするものである。
【００１０】
【００１１】
【作用】本発明によれば、請求項に記載した化学式で表
される組成において、ガーネット結晶の１６ａサイトと
２４ｄサイトのイオンのモル数の合計であるｗが、ごく
限られた狭い範囲に限定されているため、大きな角形比
Ｂｒ／Ｂｍ及び小さなｔａｎδの双方を満たすことがで
きる。
される組成において、ガーネット結晶の１６ａサイトと
２４ｄサイトのイオンのモル数の合計であるｗが、ごく
限られた狭い範囲に限定されているため、大きな角形比
Ｂｒ／Ｂｍ及び小さなｔａｎδの双方を満たすことがで
きる。
【００１２】加えて、Ｓｎのモル数ｘ及びＶのモル数ｚ
を最適な値に限定していることにより、ΔＨを小さな値
とすることができる。さらに、Ａｌのモル数ｙ及びＶの
モル数ｚを調整することにより、４πＭｓを広い範囲で
任意に設定することが可能であり、また、ＣｅＯ2 が前
記特定の割合で添加されていることにより、ｔａｎδが
小さくなっている。
を最適な値に限定していることにより、ΔＨを小さな値
とすることができる。さらに、Ａｌのモル数ｙ及びＶの
モル数ｚを調整することにより、４πＭｓを広い範囲で
任意に設定することが可能であり、また、ＣｅＯ2 が前
記特定の割合で添加されていることにより、ｔａｎδが
小さくなっている。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
【００１４】（実施例１）最初に、カルシウムバナジウ
ムガーネットにおいて、Ｃａの一部をＹに置換し、Ｆｅ
の一部をＳｎに置換した実施例について説明する。
ムガーネットにおいて、Ｃａの一部をＹに置換し、Ｆｅ
の一部をＳｎに置換した実施例について説明する。
【００１５】まず、原料として、高純度のＹ2 Ｏ3 、Ｃ
ａＣＯ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、Ｖ2 Ｏ5 及びＣｅＯ
2 を用意した。そして、これらの原料を、表１に示す各
組成が得られるようにそれぞれ秤量し、ボールミルで１
６時間湿式混合して、それらの混合物を得た。
ａＣＯ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、Ｖ2 Ｏ5 及びＣｅＯ
2 を用意した。そして、これらの原料を、表１に示す各
組成が得られるようにそれぞれ秤量し、ボールミルで１
６時間湿式混合して、それらの混合物を得た。
【００１６】なお、表１の組成におけるｘ、ｙ、ｚ及び
ｗはそれぞれモル比を示す。また、ＣｅＯ2 の添加量
は、主成分１００重量％に対する添加量（重量％）であ
る。また、表１における試料番号に※印のついたもの
は、本発明の請求範囲外の組成のものであることを示
す。
ｗはそれぞれモル比を示す。また、ＣｅＯ2 の添加量
は、主成分１００重量％に対する添加量（重量％）であ
る。また、表１における試料番号に※印のついたもの
は、本発明の請求範囲外の組成のものであることを示
す。
【００１７】
【表１】
【００１８】得られた混合物を乾燥した後、１０５０℃
で２時間仮焼して仮焼物を得た。
で２時間仮焼して仮焼物を得た。
【００１９】次に、得られた仮焼物を有機バインダーと
ともにボールミルに入れ、１６時間湿式粉砕して粉砕物
を得た。
ともにボールミルに入れ、１６時間湿式粉砕して粉砕物
を得た。
【００２０】そして、得られた粉砕物を乾燥した後、５
０メッシュの網を通して造粒し、５０メッシュ以下の粒
度の粉末を得た。
０メッシュの網を通して造粒し、５０メッシュ以下の粒
度の粉末を得た。
【００２１】このようにして得られた粉末を用いて、２
０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で粉末成形を行い、 （１）５ｍｍ×５ｍｍ×２０ｍｍの角柱 （２）直径１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板 （３）外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、厚さ６ｍｍのリン
グ の３種類の形状の成形物を得た。
０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で粉末成形を行い、 （１）５ｍｍ×５ｍｍ×２０ｍｍの角柱 （２）直径１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板 （３）外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、厚さ６ｍｍのリン
グ の３種類の形状の成形物を得た。
【００２２】そして、これら成形物を１３００〜１３６
０℃で８時間焼成し、焼結体を得た。
０℃で８時間焼成し、焼結体を得た。
【００２３】次に、得られた各焼結体を下記の方法で評
価した。
価した。
【００２４】まず、前記（１）から得た角柱焼結体を機
械加工し、直径２ｍｍの球形の試料及び直径１．３ｍ
ｍ、長さ１６ｍｍの円柱状の試料を得た。そして、得ら
れた球形の試料につき、振動型磁力計を用いて４πＭｓ
を測定した。また、得られた円柱状試料につき、空洞共
振器中において攝動法を用い、１０ＧＨｚにおけるｔａ
ｎδを測定した。
械加工し、直径２ｍｍの球形の試料及び直径１．３ｍ
ｍ、長さ１６ｍｍの円柱状の試料を得た。そして、得ら
れた球形の試料につき、振動型磁力計を用いて４πＭｓ
を測定した。また、得られた円柱状試料につき、空洞共
振器中において攝動法を用い、１０ＧＨｚにおけるｔａ
ｎδを測定した。
【００２５】また、前記（２）から得た円板焼結体を機
械加工し、直径７ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの円板状の試料
を得た。得られた円板状の試料をλ／２ストリップライ
ン共振器中に配置し、１ＧＨｚにおけるΔＨを測定し
た。
械加工し、直径７ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの円板状の試料
を得た。得られた円板状の試料をλ／２ストリップライ
ン共振器中に配置し、１ＧＨｚにおけるΔＨを測定し
た。
【００２６】また、前記（３）から得たリング状焼結体
に２本の絶縁被覆銅線を３０回巻き回し、バイファイラ
ー巻きのトロイダルリングトランスを形成し、１００Ｈ
ｚにおけるＢｍ及びＢｒを測定した。
に２本の絶縁被覆銅線を３０回巻き回し、バイファイラ
ー巻きのトロイダルリングトランスを形成し、１００Ｈ
ｚにおけるＢｍ及びＢｒを測定した。
【００２７】このように、前記表１で示した各試料につ
き、前記測定方法にしたがって測定した結果を表２に示
す。なお、表２における※印のついた試料番号のもの
は、表１と同じく、本発明の範囲外の組成の試料である
ことを示す。
き、前記測定方法にしたがって測定した結果を表２に示
す。なお、表２における※印のついた試料番号のもの
は、表１と同じく、本発明の範囲外の組成の試料である
ことを示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】本発明の請求項１及び２において組成範囲
を限定した理由は、前記表１及び表２の以下の結果で明
らかである。
を限定した理由は、前記表１及び表２の以下の結果で明
らかである。
【００３０】すなわち、ｘが試料番号１−１８のように
０．１０未満であったり、また、試料番号１−２２のよ
うに０．６０を超える場合には、ΔＨがそれぞれ４０及
び３３と大きくなり、好ましくない。従って、Ｓｎの値
ｘは０．１０以上、０．６０以下とすることが必要であ
る。
０．１０未満であったり、また、試料番号１−２２のよ
うに０．６０を超える場合には、ΔＨがそれぞれ４０及
び３３と大きくなり、好ましくない。従って、Ｓｎの値
ｘは０．１０以上、０．６０以下とすることが必要であ
る。
【００３１】ｚが試料番号１−２３のように０．２０未
満であったり、試料番号１−２７のように０．６０を超
える場合には、ΔＨがそれぞれ３５及び３８と大きくな
り、好ましくない。従って、Ｖの値ｚは、０．２０以
上、０．６０以下とすることが必要である。
満であったり、試料番号１−２７のように０．６０を超
える場合には、ΔＨがそれぞれ３５及び３８と大きくな
り、好ましくない。従って、Ｖの値ｚは、０．２０以
上、０．６０以下とすることが必要である。
【００３２】ｗが試料番号１−１のように４．８８未満
の場合、Ｂｒが２７０と小さくなり、Ｂｒ／Ｂｍも０．
３２と小さくなって好ましくない。また、試料番号１−
１７のようにｗが４．９２を超えると、ｔａｎδが２
５．５×１０-4と大きくなり、好ましくない。従って、
ｗの値は４．８８以上、４．９２以下とすることが必要
である。
の場合、Ｂｒが２７０と小さくなり、Ｂｒ／Ｂｍも０．
３２と小さくなって好ましくない。また、試料番号１−
１７のようにｗが４．９２を超えると、ｔａｎδが２
５．５×１０-4と大きくなり、好ましくない。従って、
ｗの値は４．８８以上、４．９２以下とすることが必要
である。
【００３３】また、ＣｅＯ2 の添加量が主成分に対し
て、試料番号１−２、１−７及び１−１２のように、
０．１重量％未満の場合には、ｔａｎδがそれぞれ２
５．１×１０-4、２２．１×１０-4、及び２４．９×１
０-4と大きくなり、好ましくない。また、試料番号１−
６、１−１１及び１−１６のように、０．５重量％を超
える場合には、ΔＨが３０、３１及び２８と大きくな
り、好ましくない。従って、ＣｅＯ2 の添加量は主成分
に対して、０．１重量％以上、０．５重量％以下とする
ことが必要である。
て、試料番号１−２、１−７及び１−１２のように、
０．１重量％未満の場合には、ｔａｎδがそれぞれ２
５．１×１０-4、２２．１×１０-4、及び２４．９×１
０-4と大きくなり、好ましくない。また、試料番号１−
６、１−１１及び１−１６のように、０．５重量％を超
える場合には、ΔＨが３０、３１及び２８と大きくな
り、好ましくない。従って、ＣｅＯ2 の添加量は主成分
に対して、０．１重量％以上、０．５重量％以下とする
ことが必要である。
【００３４】図１は、試料番号１−１、１−４、１−
９、１−１４及び１−１７について、ｗの値とＢｒ／Ｂ
ｍ及びｔａｎδの常用対数値（ｌｏｇ ｔａｎδ）との
関係を示したグラフである。横軸にｗの値を、縦軸の目
盛りは右側にｌｏｇ ｔａｎδを、そして左側にＢｒ／
Ｂｍをとる。○印はＢｒ／Ｂｍ値を、△印はｌｏｇ ｔ
ａｎδを、そして図中の数字は試料番号を示している。
９、１−１４及び１−１７について、ｗの値とＢｒ／Ｂ
ｍ及びｔａｎδの常用対数値（ｌｏｇ ｔａｎδ）との
関係を示したグラフである。横軸にｗの値を、縦軸の目
盛りは右側にｌｏｇ ｔａｎδを、そして左側にＢｒ／
Ｂｍをとる。○印はＢｒ／Ｂｍ値を、△印はｌｏｇ ｔ
ａｎδを、そして図中の数字は試料番号を示している。
【００３５】これにより明らかなように、ｗが４．８８
以上で、かつ、４．９２以下のごく狭い範囲のみにおい
て、大きなＢｒ／Ｂｍと小さなｔａｎδの双方が実現さ
れ得ることが分かる。
以上で、かつ、４．９２以下のごく狭い範囲のみにおい
て、大きなＢｒ／Ｂｍと小さなｔａｎδの双方が実現さ
れ得ることが分かる。
【００３６】（実施例２）次に、カルシウムバナジウム
ガーネットにおいて、Ｃａの一部をＹに置換し、Ｆｅの
一部をＳｎ及びＡｌに置換した実施例につき説明する。
ガーネットにおいて、Ｃａの一部をＹに置換し、Ｆｅの
一部をＳｎ及びＡｌに置換した実施例につき説明する。
【００３７】まず、原料として、高純度のＹ2 Ｏ3 、Ｃ
ａＣＯ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｖ2 Ｏ
5 及びＣｅＯ2 を用意した。そして、これらの原料を、
表３に示す各組成が得られるようにそれぞれ秤量し、ボ
ールミルで１６時間湿式混合して、それらの混合物を得
た。
ａＣＯ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｖ2 Ｏ
5 及びＣｅＯ2 を用意した。そして、これらの原料を、
表３に示す各組成が得られるようにそれぞれ秤量し、ボ
ールミルで１６時間湿式混合して、それらの混合物を得
た。
【００３８】なお、表３の組成におけるｘ、ｙ、ｚ及び
ｗはそれぞれモル比を示す。また、ＣｅＯ2 の添加量
は、主成分１００重量％に対する添加量（重量％）であ
る。また、表３における試料番号に※印のついたもの
は、本発明の請求範囲外の組成のものであることを示
す。
ｗはそれぞれモル比を示す。また、ＣｅＯ2 の添加量
は、主成分１００重量％に対する添加量（重量％）であ
る。また、表３における試料番号に※印のついたもの
は、本発明の請求範囲外の組成のものであることを示
す。
【００３９】
【表３】
【００４０】得られた混合物を乾燥した後、１０５０℃
で２時間仮焼して仮焼物を得た。
で２時間仮焼して仮焼物を得た。
【００４１】次に、得られた仮焼物を有機バインダーと
ともにボールミルに入れ、１６時間湿式粉砕して粉砕物
を得た。
ともにボールミルに入れ、１６時間湿式粉砕して粉砕物
を得た。
【００４２】そして、得られた粉砕物を乾燥した後、５
０メッシュの網を通して造粒し、５０メッシュ以下の粒
度の粉末を得た。
０メッシュの網を通して造粒し、５０メッシュ以下の粒
度の粉末を得た。
【００４３】このようにして得られた粉末を用いて、２
０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で粉末成形を行い、 （１）５ｍｍ×５ｍｍ×２０ｍｍの角柱 （２）直径１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板 （３）外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、厚さ６ｍｍのリン
グ の３種類の形状の成形物を得た。
０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で粉末成形を行い、 （１）５ｍｍ×５ｍｍ×２０ｍｍの角柱 （２）直径１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板 （３）外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、厚さ６ｍｍのリン
グ の３種類の形状の成形物を得た。
【００４４】そして、これら成形物を１３００〜１３６
０℃で８時間焼成し、焼結体を得た。
０℃で８時間焼成し、焼結体を得た。
【００４５】次に、得られた各焼結体を下記の方法で評
価した。
価した。
【００４６】まず、前記（１）から得た角柱焼結体を機
械加工し、直径２ｍｍの球形の試料及び直径１．３ｍ
ｍ、長さ１６ｍｍの円柱状の試料を得た。そして、得ら
れた球形の試料につき、振動型磁力計を用いて４πＭｓ
を測定した。また、得られた円柱状試料につき、空洞共
振器中において攝動法を用い、１０ＧＨｚにおけるｔａ
ｎδを測定した。
械加工し、直径２ｍｍの球形の試料及び直径１．３ｍ
ｍ、長さ１６ｍｍの円柱状の試料を得た。そして、得ら
れた球形の試料につき、振動型磁力計を用いて４πＭｓ
を測定した。また、得られた円柱状試料につき、空洞共
振器中において攝動法を用い、１０ＧＨｚにおけるｔａ
ｎδを測定した。
【００４７】また、前記（２）から得た円板焼結体を機
械加工し、直径７ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの円板状の試料
を得た。得られた円板状の試料をλ／２ストリップライ
ン共振器中に配置し、１ＧＨｚにおけるΔＨを測定し
た。
械加工し、直径７ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの円板状の試料
を得た。得られた円板状の試料をλ／２ストリップライ
ン共振器中に配置し、１ＧＨｚにおけるΔＨを測定し
た。
【００４８】また、前記（３）から得たリング状焼結体
に２本の絶縁被覆銅線を３０回巻き回し、バイファイラ
ー巻きのトロイダルリングトランスを形成し、１００Ｈ
ｚにおけるＢｍ及びＢｒを測定した。
に２本の絶縁被覆銅線を３０回巻き回し、バイファイラ
ー巻きのトロイダルリングトランスを形成し、１００Ｈ
ｚにおけるＢｍ及びＢｒを測定した。
【００４９】このように、前記表３で示した各試料につ
き、前記測定方法にしたがって測定した結果を表４に示
す。なお、表４における※印のついた試料番号のもの
は、表３と同じく、本発明の範囲外の組成の試料である
ことを示す。
き、前記測定方法にしたがって測定した結果を表４に示
す。なお、表４における※印のついた試料番号のもの
は、表３と同じく、本発明の範囲外の組成の試料である
ことを示す。
【００５０】
【表４】
【００５１】本発明の請求項１及び２において、組成範
囲を限定した理由は前記表３及び表４の以下の結果で明
らかである。
囲を限定した理由は前記表３及び表４の以下の結果で明
らかである。
【００５２】すなわち、ｘが試料番号２−１のように
０．１０未満であったり、また、試料番号２−５のよう
に０．６０を超える場合には、ΔＨがそれぞれ５２及び
５０と大きくなり好ましくない。従って、Ｓｎの値ｘは
０．１０以上、０．６０以下とすることが必要である。
０．１０未満であったり、また、試料番号２−５のよう
に０．６０を超える場合には、ΔＨがそれぞれ５２及び
５０と大きくなり好ましくない。従って、Ｓｎの値ｘは
０．１０以上、０．６０以下とすることが必要である。
【００５３】ｙが試料番号２−８のように０．２０を超
えると、Ｂｒが３７０と小さくなり、Ｂｒ／Ｂｍも０．
３５と小さくなって好ましくない。従って、Ａｌの値ｙ
は上限を０．２０以下とすることが必要である。
えると、Ｂｒが３７０と小さくなり、Ｂｒ／Ｂｍも０．
３５と小さくなって好ましくない。従って、Ａｌの値ｙ
は上限を０．２０以下とすることが必要である。
【００５４】ｚが試料番号２−９のように０．２０未満
であったり、試料番号２−１３のように０．６０を超え
る場合には、ΔＨがそれぞれ６２及び４９と大きくなり
好ましくない。従って、Ｖの値ｚは、０．２０以上、
０．６０以下とすることが必要である。
であったり、試料番号２−１３のように０．６０を超え
る場合には、ΔＨがそれぞれ６２及び４９と大きくなり
好ましくない。従って、Ｖの値ｚは、０．２０以上、
０．６０以下とすることが必要である。
【００５５】ｗが試料番号２−１４のように４．８８未
満の場合、Ｂｒが２８０と小さくなり、Ｂｒ／Ｂｍも
０．３０と小さくなって好ましくない。また、試料番号
２−１８のようにｗが４．９２を超えると、ｔａｎδが
２３．５×１０-4と大きくなり好ましくない。従って、
ｗの値は４．８８以上、４。９２以下とすることが必要
である。
満の場合、Ｂｒが２８０と小さくなり、Ｂｒ／Ｂｍも
０．３０と小さくなって好ましくない。また、試料番号
２−１８のようにｗが４．９２を超えると、ｔａｎδが
２３．５×１０-4と大きくなり好ましくない。従って、
ｗの値は４．８８以上、４。９２以下とすることが必要
である。
【００５６】また、ＣｅＯ2 の添加量が主成分に対し
て、試料番号２−１９のように０．１重量％未満の場合
には、ｔａｎδが２６．５×１０-4と大きくなり好まし
くない。また、試料番号２−２３のように０．５重量％
を超える場合には、ΔＨが５２と大きくなり好ましくな
い。従って、ＣｅＯ2 の添加量は主成分に対して、０．
１重量％以上、０．５重量％以下とすることが必要であ
る。
て、試料番号２−１９のように０．１重量％未満の場合
には、ｔａｎδが２６．５×１０-4と大きくなり好まし
くない。また、試料番号２−２３のように０．５重量％
を超える場合には、ΔＨが５２と大きくなり好ましくな
い。従って、ＣｅＯ2 の添加量は主成分に対して、０．
１重量％以上、０．５重量％以下とすることが必要であ
る。
【００５７】図２は、試料番号２−１４〜１８につい
て、ｗの値とＢｒ／Ｂｍ及びｔａｎδの常用対数値（ｌ
ｏｇ ｔａｎδ）との関係を示したグラフである。横軸
にｗの値を、縦軸の目盛りは右側にｌｏｇ ｔａｎδ
を、そして左側にＢｒ／Ｂｍをとる。○印はＢｒ／Ｂｍ
値を、△印はｌｏｇ ｔａｎδを、そして図中の数字は
試料番号を示している。
て、ｗの値とＢｒ／Ｂｍ及びｔａｎδの常用対数値（ｌ
ｏｇ ｔａｎδ）との関係を示したグラフである。横軸
にｗの値を、縦軸の目盛りは右側にｌｏｇ ｔａｎδ
を、そして左側にＢｒ／Ｂｍをとる。○印はＢｒ／Ｂｍ
値を、△印はｌｏｇ ｔａｎδを、そして図中の数字は
試料番号を示している。
【００５８】これにより明らかなように、ｗが４．８８
以上で、かつ、４．９２以下のごく狭い範囲のみにおい
て、大きなＢｒ／Ｂｍと小さなｔａｎδの双方が実現さ
れ得ることが分かる。
以上で、かつ、４．９２以下のごく狭い範囲のみにおい
て、大きなＢｒ／Ｂｍと小さなｔａｎδの双方が実現さ
れ得ることが分かる。
【００５９】
【発明の効果】本発明によれば、カルシウムバナジウム
ガーネット系の高周波用磁性体材料の組成において、Ｂ
ｒ／Ｂｍを大きくすることができ、ｔａｎδ及びΔＨを
極めて小さくし得るだけでなく、Ａｌを添加しない場合
は４πＭｓを８６０〜１４３０ガウスの範囲で、また、
Ａｌを添加する場合は４πＭｓを６７０〜１１９０ガウ
スの範囲で任意に設定することができる。
ガーネット系の高周波用磁性体材料の組成において、Ｂ
ｒ／Ｂｍを大きくすることができ、ｔａｎδ及びΔＨを
極めて小さくし得るだけでなく、Ａｌを添加しない場合
は４πＭｓを８６０〜１４３０ガウスの範囲で、また、
Ａｌを添加する場合は４πＭｓを６７０〜１１９０ガウ
スの範囲で任意に設定することができる。
【００６０】従って、使用する周波数に最も適した４π
Ｍｓの値を有する材料を選択して用いることができるた
め、ラッチング型フェーズシフターや高精度のアイソレ
ータ及びサーキュレータに適した高周波用磁性体を提供
することが可能となる。
Ｍｓの値を有する材料を選択して用いることができるた
め、ラッチング型フェーズシフターや高精度のアイソレ
ータ及びサーキュレータに適した高周波用磁性体を提供
することが可能となる。
【図１】実施例１におけるｗとＢｒ／Ｂｍ及びｔａｎδ
の常用対数値（ｌｏｇ ｔａｎδ）との関係を示すグラ
フ。
の常用対数値（ｌｏｇ ｔａｎδ）との関係を示すグラ
フ。
【図２】実施例２におけるｗとＢｒ／Ｂｍ及びｔａｎδ
の常用対数値（ｌｏｇ ｔａｎδ）との関係を示すグラ
フ。
の常用対数値（ｌｏｇ ｔａｎδ）との関係を示すグラ
フ。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭49−77199（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−84610（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01F 1/12 - 1/375
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃａの一部をＹに置換し、Ｆｅの一部を
ＳｎまたはＳｎ及びＡｌに置換したカルシウムバナジウ
ムガーネットであって、化学式で表したとき、 （Ｙ 3-x-2z Ｃａ x+2z ）（Ｆｅ w-x-y-z Ｓｎ x Ａｌ y Ｖ z ）Ｏ
4.5+1.5w で、ｘ、ｙ、ｚ、およびｗがそれぞれ、 ０．１０≦ｘ≦０．６０ ０≦ｙ≦０．２０ ０．２０≦ｚ≦０．６０ ４．８８≦ｗ≦４．９２ の範囲である ことを特徴とする高周波用磁性体組成物。 - 【請求項２】 副成分としてＣｅＯ2を０．１重量％以
上、０．５重量％以下の範囲で含有していることを特徴
とする請求項１記載の高周波用磁性体組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14795894A JP3396958B2 (ja) | 1993-07-20 | 1994-06-29 | 高周波用磁性体組成物 |
| EP94111255A EP0635855B1 (en) | 1993-07-20 | 1994-07-19 | Magnetic material for high frequencies |
| DE69402128T DE69402128T2 (de) | 1993-07-20 | 1994-07-19 | Magnetmaterial für hohe Frequenzen |
| US08/277,909 US5589096A (en) | 1993-07-20 | 1994-07-20 | Magnetic material for high frequencies |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17915093 | 1993-07-20 | ||
| JP5-179150 | 1993-07-20 | ||
| JP14795894A JP3396958B2 (ja) | 1993-07-20 | 1994-06-29 | 高周波用磁性体組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786023A JPH0786023A (ja) | 1995-03-31 |
| JP3396958B2 true JP3396958B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=26478338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14795894A Expired - Lifetime JP3396958B2 (ja) | 1993-07-20 | 1994-06-29 | 高周波用磁性体組成物 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5589096A (ja) |
| EP (1) | EP0635855B1 (ja) |
| JP (1) | JP3396958B2 (ja) |
| DE (1) | DE69402128T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0171371B1 (ko) * | 1996-10-31 | 1999-01-15 | 양승택 | 마이크로파 소자용 자성체 세라믹 조성물, 이를 이용한 마이크로파 소자용 자성체 세라믹 및 그의 제조방법 |
| JP3772963B2 (ja) * | 2000-08-18 | 2006-05-10 | 株式会社村田製作所 | 高周波用磁性体の製造方法 |
| JP2003137646A (ja) * | 2001-10-24 | 2003-05-14 | Alps Electric Co Ltd | 低損失非可逆回路素子用ガーネットフェライトとその製造方法及びそれを用いた非可逆回路素子 |
| JP5556102B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2014-07-23 | 株式会社村田製作所 | 高周波用磁性体材料、非可逆回路素子用部品および非可逆回路素子 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3563897A (en) * | 1968-04-03 | 1971-02-16 | Trans Tech Inc | Ferromagnetic garnet with stress insensitive b-h loop and method of making same |
| US3763045A (en) * | 1970-04-03 | 1973-10-02 | Nippon Electric Co | Calcium-vanadium ferrimagnetic garnets |
| JPH04106806A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 複合誘電体 |
-
1994
- 1994-06-29 JP JP14795894A patent/JP3396958B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1994-07-19 DE DE69402128T patent/DE69402128T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-07-19 EP EP94111255A patent/EP0635855B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-07-20 US US08/277,909 patent/US5589096A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5589096A (en) | 1996-12-31 |
| EP0635855B1 (en) | 1997-03-19 |
| EP0635855A1 (en) | 1995-01-25 |
| DE69402128T2 (de) | 1997-06-26 |
| DE69402128D1 (de) | 1997-04-24 |
| JPH0786023A (ja) | 1995-03-31 |
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