JPH02201904A - 高透磁率材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高透磁率材料に関する。更に詳細には、本発明
は良好な高周波特性を有し、飽和磁束密度の大きい高透
磁率材料に関する。

［従来の技術］ 近年、電子装置の小型化などにより高周波領域で使用す
るものがふえ、そのため、より高周波領域で作動する高
透磁率材料が要求されている。高透磁率材料としては、
強磁性金属を用いたものと、酸化物磁性体を用いたもの
がある。

［発明が解決しようとする課題］ 強磁性金属高透磁率材料は電気抵抗が小さいため、高周
波領域では渦電流損失が大きくなり高周波特性が劣化す
るという問題があった。

また、高周波領域で渦電流損失の少ない磁性体としては
フェライトなどの酸化物があるが、これらは強磁性金属
に比べ飽和磁束密度が１／２〜２／３と小さいという欠
点があった。

この発明は、上記従来技術が持っていた高周波領域での
渦電流損失の増大という欠点を解決し、以て高周波特性
が良く、飽和磁束密度の大きい高透磁率材料を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明では、強磁性金属粒
子間にポリマが析出されており、飽和磁化が８００Ｇ以
上であり、かつ、抵抗率が１８０μΩ−ｃｍ以上である
ことを特徴とする高透磁率材料を提供する。

［作用］ 強磁性金属とポリマを同時ベーパデポジションすること
により強磁性金属粒子間にポリマが析出し、電気抵抗の
大きい軟磁性膜が得られる。

同時真空蒸着すると、強磁性金属はコラム構造をとりや
すく、そのコラム間にポリマが析出する。

コラム間に絶縁体のポリマが析出しているため、元の強
磁性金属単体に比べ電気抵抗は高くなる。

そのため、渦電流損失は小さくなり、高周波領域での透
磁率の劣化が抑えられる。その結果、飽和磁束密度が大
きくなる。

本発明の高透磁率材料は強磁性金属上ポリマーをペーパ
ーデポジション法により同時に基板表面に蒸着させるこ
とにより製造することができる。

“ペーパー・デポジション法”とは気体または真空空間
中で、析出させようとする物質あるいは化合物等を蒸気
またはイオン化蒸気として気体上に析出させる方法を意
味する。この方法には、真空蒸着法、イオン・ブレーテ
ィング法、高周波イオン・ブレーティング法、イオン・
クラスタービーム／去、イオンビームデポジション法、
スパッタリング法、ＣＶＤ法などがある。

本発明の高透磁率材料をペーパーデポジション法により
製造する場合、蒸着基板は８０℃〜２２０℃の範囲内の
温度に維持することが好ましい。

蒸着基板をこの範囲内の温度に維持しながら強磁性金属
とポリマーを同時にペーパーデポジシリンすると、強磁
性金属の結晶粒界にポリマーおよび金属との炭化物や、
アモルファス状カーボンまたはシリコン含有ポリマーの
場合にはシリコン化物やアモルファス状シリコンなどが
析出し、これらが電気的絶縁層となり、抵抗率が高めら
れる。

本発明の高透磁率材料で使用できる強磁性金属は例えば
、Ｃｏ＋　　Ｆｅ、Ｎｉなどの単体およびこれらの合金
類あるいはこれらと別の元素との合金類などである。こ
のような強磁性金属の合金類は当業者に周知である。

本発明の高透磁率材料の形成に使用できるポリマーは炭
素原子数が１０〜１０００、好ましくは、３０〜５００
．更に好ましくは７０〜２００の範囲内の線杖あるいは
網状重合体である。具体的には、ポリエチレン、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリブテン、
ポリスチレン、ポリテトラフロロエチレン、ポリブタジ
ェン、ポリカーボネイト、ポリアミド、ポリイミド、ポ
リウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、シリコ
ン系ポリマーなどが挙げられる。

強磁性金属とポリマーとの混合比率は一般的に、ポリマ
ーが５ｖｏｌＸ以上、望ましくは１０ｖｏｌＸ以上、更
に望ましくは１２ＶＯ＋％以上で、４０ｖｏ１％以下の
量である。ポリマーが５ｖｏ１％未満では抵抗率が１８
０μΩ−ｃｍ未満となる。一方、４Ｑｖｏ１％を越える
量のポリマーが存在すると、ポリマーによる強磁性金属
粒子の分離が大きくなり飽和磁化が８００Ｇ未満となる
ばかりか、磁気特性も次第にハードになり好ましくない
。

本発明の高透磁率材料は基板上に膜として形成させるこ
ともできるが、この基板から掻き落として粉末状にし、
適当なビヒクル、バインダー等の液体または固体材料と
混合して使用することもできる。このようにすれば、所
望の時と所で、塗布。

噴霧または成型等の任意の手段により様々な形状の成形
物を製造することが可能となる。

従って、本発明の新規な高透磁率材料はペーパーデポジ
ション法により微細な基板−Ｌにも形成できるためマイ
クロトランスのコア材料や高周波インダクタの高透磁率
材料として使用でき、また、磁気テープ、フロッピーデ
ィスク、磁気ディスクなどのような磁気記録媒体の下地
層の他に、磁気ヘッドのコア材の形成材料として使用す
ることもできる。

［実施例コ 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施（口ご−４ 第１図に示されるような真空蒸着装置を用い、以下の条
件で高磁率材料を製造した。

１、強磁性金属：鉄 ２、ポリマ　　、ポリブテン（実施例１）ポリスチレン
（実施例２） ガラス １５０°Ｃ 強磁性金属　５０人／５ｅｅ ３、基板 ４．７λ板調度 ５、蒸着レート ：ポリマ　　　１０人／ｓｅｅ 膜厚５μｍの膜を基板上に形成した。

災五肚にＬ 第２図に示されるような高周波スパッタ装置を用い、以
下の条件で高透磁率材料を作製した。

１、強磁性金属　鉄 ２、ポリマ　　　ポリブテン（実施例３）ポリスチレン
（実施例４） ３、基板　　　°ガラス ４、基板温度　　１５０℃ ５、Ａ　ｒ圧　　、１０　ｍＴｏｒｒ Ｂ、投入電力　’１．５ｋＷ（１３，５６ＭＨｚ　　）
膜厚５μｍの膜を基板上に形成した。

止校旌上 方向性３％５ｉＦｅを１０μｍまで圧延し、真空中で７
５０℃で１時間焼鈍することにより対照物を得た。

比１舛２− 第１図に示されるような真空蒸着装置を用い、ＦｅＡＪ
！Ｓｉ（センダスト）膜を以下の条件で作製した。

１、インゴット：ＦｅＡＪ！Ｓｉ合金インゴット２、基
板　　　ニガラス ３、基板温度　二３００℃ ４、蒸着レート：５０人／ｓｅｃ 膜厚５μｍのものを作製した。

前記の実施例１〜４で得られた本発明の高透磁率材料お
よび前記の比較例１と２で得られた材料の各々の磁気特
性（飽和磁束密度および保磁力）、電気抵抗率及び複素
透磁率の実数部μ゛の０．１ＭＨｚ及び２５ＭＨｚの値
を下記の表１に示す。

磁気特性は試料振動型磁束計で測定し、電気抵抗率は４
端子法により測定し、透磁率はコイルを巻いたフェライ
トコアを各試料に押し当てて磁気回路を作り、ベクトル
インピーダンスメータを用いて測定した。

（以下余白） 表１に示された結果から明らかなように、本発明の高透
磁率材料は電気抵抗率が高く、そのため高周波領域での
透磁率の減少が小さく、高周波領域での特性に優れた高
透磁率材料であることが理解される。

また、フェライトなどの酸化物磁性体を用いた高透磁率
材料は飽和磁束密度が０．４〜０．６Ｔであることから
、本発明の高透磁率材料は、酸化物磁性体を用いた高透
磁率材料に比べ、飽和磁束密度が大きい。

［発明の効果］ 以上説明したように、強磁性金属粒子間にポリマが析出
した電気抵抗率の大きい磁性材料を用いることにより、
高周波領域での劣化の小さい、かつ、飽和磁束密度の大
きい高透磁率材料が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高透磁率材料の製造に使用される真空
蒸着装置の一例の概要模式図であり、第２図は本発明の
高透磁率材料の製造に使用されるスパッタリング装置の
一例の概要模式図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性金属粒子間にポリマが析出されており、飽
   和磁化が８００Ｇ以上であり、かつ、抵抗率が１８０μ
   Ω−ｃｍ以上であることを特徴とする高透磁率材料。