JP5185701B2 - 磁性基体 - Google Patents
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前記磁性膜は、元素MとOの化合物を含むアモルファス相と、前記アモルファス相中に点在するFeまたはCoから選ばれる一種または二種を主体とした平均結晶粒径30nm以下の微結晶相との膜構造で形成されており、
前記磁性膜は、元素AがFeであり、組成式がFe a M b O c から成り、元素Oの組成比cが、6.85at%〜47at%の範囲内、元素Mの組成比bが11at%〜17at%の範囲内、残部が元素Feの組成比aであり、a+b+c=100at%の関係を満たし、
前記磁性膜のX線回折スペクトルには、Feのbcc(110)のピークの他に、異なる結晶面のbcc相のピークが現れることを特徴とするものである。
また本発明では、前記磁性膜は、RF平行平板マグネトロンスパッタ法により成膜されたものであり、
前記元素Oの組成比cは、27.08at%〜47at%であり、元素Mの組成比bは、11.40at%〜15.74at%であることが好ましい。
また本発明では、前記磁性膜と前記Cr膜とが共に、前記RF平行平板マグネトロンスパッタ法により成膜されることが好ましい。
また本発明では、前記磁性膜は、DC対向ターゲットスパッタ法により成膜されたものであり、
前記元素Oの組成比cは、6.85at%〜12.46at%であり、元素Mの組成比bは、12.91at%〜13.52at%であることが好ましい。
また本発明では、前記Cr膜は結晶質であることが好ましい。
また本発明では、前記磁性膜のX線回折スペクトルには、Feのbcc(110)のピークの他に、bcc(200)や、bcc(211)が現れることが好ましい。
また本発明では、前記Cr膜は、前記磁性膜よりも薄いことが好ましい。
また本発明では、前記磁性膜の膜厚(前記磁性膜が複数ある場合には合計膜厚)は、0.001μm〜50μmであることが好ましい。
また本発明では、前記Cr膜の膜厚(前記Cr膜が複数ある場合でも個々の前記Cr膜の膜厚)は、0.001μm〜0.2μmであることが好ましい。
金属部材3は例えば筐体の一部を成しており、Al、Ti、Cr等で形成される。金属部材3の膜厚T1は、0.05〜0.5mm程度である。
本実施形態の磁気シート4は、樹脂シート5上にCr膜9とA−M−Oから成る磁性膜6とが順に積層された構成である。これにより、磁性膜6の微結晶相8の析出を促進できる。後述する実験結果によれば、樹脂シート5上に磁性膜6を直接、成膜しただけの従来例に比べて微結晶相8の析出を促進できることがわかっている。後述するX線回折スペクトルの結果によれば、本実施形態では、Feのbcc(110)のピークが従来構造よりも強く出た。また本実施形態には、bcc(110)のピーク以外に、bcc(200)や、bcc(211)のピークも見られた。
以上により磁性シート4の薄型化を促進できる。
実験では樹脂シート上に[Fe−Hf−O膜/Cr膜]の積層体を15層、積層した実施例1及び実施例2、樹脂シート/Cr膜/Fe−Hf−O膜の実施例3、樹脂シート/Fe−Hf−O膜の従来例1を夫々、作製した。
Fe−Hf−O膜の組成比は、Feが、50.2at%、Hfが13.7at、Oが36.1at%であった。
Cr膜とFe−Hf−O膜を多層構造とした実施例1(Fe−Hf−O膜の合計膜厚が3μm)では、450を越える非常に大きい複素比透磁率の実数部μ´を得ることが出来た。
上記の実験で用いた実施例1及び実施例2における複素比透磁率の実数部μ´及び虚数部μ″の周波数特性を調べた。その実験結果が図5に示されている。図5に示すように、高周波帯域で、高く且つ安定した複素比透磁率の実数部μ´を得ることが出来た。
従来例2として、Si/Al2O3基板上に、Fe−Hf−O膜を0.7μmの膜厚でスパッタ成膜した。なおスパッタ成膜条件は上記の実験と同じである。
実施例1及び従来例1のほかに実施例3のX線回折スペクトルを測定した。
元素Oの組成比が6.41at%、27.08at%、66.91at%の各Fe−Hf−O膜のX線回折スペクトルを求めた。スパッタ装置には上記実験と同じものを使用した。実験ではO2流量比を変化させて、Fe−Hf−O中に取り込まれる元素Oの組成比を変化させた。いずれの試料に対しても熱処理を施していない。なお基板にはSi/Al2O3を用いた。またFe−Hf−O膜を基板上に直接、スパッタ成膜した。その結果が図6に示されている。
基板上にFe−Hf−O膜をスパッタ成膜し、元素Oの組成比と複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)及び虚数部μ″(13.56MHz)との関係を調べた。各試料のFe−Hf−O膜をほぼ1μmの膜厚にて形成した。スパッタ装置には上記実験と同じものを使用した。実験ではO2流量比を変化させて、Fe−Hf−O中に取り込まれる元素Oの組成比を変化させた。
2 RFIDタグ
3 金属部材
4 磁性シート
5 樹脂シート
6 磁性膜
7 アモルファス相
8 微結晶相
9 Cr膜
10 リードライタ
Claims (14)
- 基体上に、Cr膜と、A−M−O(ただし元素AはFeまたはCoまたはその混合物を表し、元素Mは、Hf、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、W、Al、Mg、Zn、Ca、Ce、Y、Siのうち少なくともいずれか一種を表す)から成る磁性膜とが順に成膜されて積層されており、
前記磁性膜は、元素MとOの化合物を含むアモルファス相と、前記アモルファス相中に点在するFeまたはCoから選ばれる一種または二種を主体とした平均結晶粒径30nm以下の微結晶相との膜構造で形成されており、
前記磁性膜は、元素AがFeであり、組成式がFe a M b O c から成り、元素Oの組成比cが、6.85at%〜47at%の範囲内、元素Mの組成比bが11at%〜17at%の範囲内、残部が元素Feの組成比aであり、a+b+c=100at%の関係を満たし、
前記磁性膜のX線回折スペクトルには、Feのbcc(110)のピークの他に、異なる結晶面のbcc相のピークが現れることを特徴とする磁性基体。 - 前記磁性膜は、RF平行平板マグネトロンスパッタ法により成膜されたものであり、
前記元素Oの組成比cは、27.08at%〜47at%であり、元素Mの組成比bは、11.40at%〜15.74at%である請求項1記載の磁性基体。 - 前記磁性膜と前記Cr膜とが共に、前記RF平行平板マグネトロンスパッタ法により成膜される請求項1又は2に記載の磁性基体。
- 前記磁性膜は、DC対向ターゲットスパッタ法により成膜されたものであり、
前記元素Oの組成比cは、6.85at%〜12.46at%であり、元素Mの組成比bは、12.91at%〜13.52at%である請求項1記載の磁性基体。 - 前記Cr膜は結晶質である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の磁性基体。
- 前記磁性膜のX線回折スペクトルには、Feのbcc(110)のピークの他に、bcc(200)や、bcc(211)が現れる請求項1ないし6のいずれか1項に記載の磁性基体。
- 前記Cr膜は、前記磁性膜よりも薄い請求項1ないし6のいずれか1項に記載の磁性基体。
- 前記磁性膜の膜厚(前記磁性膜が複数ある場合には合計膜厚)は、0.001μm〜50μmである請求項1ないし7のいずれか1項に記載の磁性基体。
- 前記Cr膜の膜厚(前記Cr膜が複数ある場合でも個々の前記Cr膜の膜厚)は、0.001μm〜0.2μmである請求項1ないし8のいずれか1項に記載の磁性基体。
- 基体上に、下から前記Cr膜、及び前記磁性膜の順に積層されている請求項1ないし9のいずれか1項に記載の磁性基体。
- 前記基体上に、下から前記磁性膜、及び前記Cr膜の順に積層されている請求項1ないし10のいずれか1項に記載の磁性基体。
- 前記基体上に、前記Cr膜と前記磁性膜とが交互に繰り返して積層されている請求項10又は11に記載の磁性基体。
- 前記Cr膜と前記磁性膜とが複数層、積層される請求項12記載の磁性基体。
- 前記基体は、可撓性の樹脂シートである請求項1ないし13のいずれかに記載の磁性基体。
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