JPH03111528A - 磁性合金 - Google Patents
磁性合金Info
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- JPH03111528A JPH03111528A JP1247940A JP24794089A JPH03111528A JP H03111528 A JPH03111528 A JP H03111528A JP 1247940 A JP1247940 A JP 1247940A JP 24794089 A JP24794089 A JP 24794089A JP H03111528 A JPH03111528 A JP H03111528A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
- G11B5/65—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition
- G11B5/653—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent characterised by its composition containing Fe or Ni
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01F1/012—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials adapted for magnetic entropy change by magnetocaloric effect, e.g. used as magnetic refrigerating material
-
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- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
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- Hard Magnetic Materials (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は磁性合金に関する。
（従来の技術）
従来から磁化状態の温度変化を利用したデバイスが多数
研究されている。例えば温度センサ、光度前後における
磁気特性の変化を利用したものであり、基本的にこの様
なデバイスに用いられる磁性合金の磁気特性には積極的
に熱履歴を利用するとか温熱による磁化状態の記憶効果
といった考えは入ってはいない。
研究されている。例えば温度センサ、光度前後における
磁気特性の変化を利用したものであり、基本的にこの様
なデバイスに用いられる磁性合金の磁気特性には積極的
に熱履歴を利用するとか温熱による磁化状態の記憶効果
といった考えは入ってはいない。
（発明が解決しようとする課題）
本発明者らは磁気特性に顕著な熱履歴をもたすことがで
きれば、加熱温度を変えることのみで同じ温度で異なる
磁気特性の状態を実現できること、すなわちメモリー効
果を実現できることに着目した。
きれば、加熱温度を変えることのみで同じ温度で異なる
磁気特性の状態を実現できること、すなわちメモリー効
果を実現できることに着目した。
本発明は顕著な熱履歴磁気特性を有する磁性合金を提供
することを目的とする。
することを目的とする。
（課題を解決するための手段及び作用）本発明者等は、
ＰｔＦｅＳｎの等モル化合物に着目し研究を進めた。Ｐ
ｔＦｅＳｎ等モル化合物はＮｉＡｓ凰化合物化合物以前
から研究が行なわれている（ Ｐｈｙｓ、 ５ｔａｔ、
Ｓｏｎ、 （ａ） ８６ 、６５５ （１９８４） ）
。
ＰｔＦｅＳｎの等モル化合物に着目し研究を進めた。Ｐ
ｔＦｅＳｎ等モル化合物はＮｉＡｓ凰化合物化合物以前
から研究が行なわれている（ Ｐｈｙｓ、 ５ｔａｔ、
Ｓｏｎ、 （ａ） ８６ 、６５５ （１９８４） ）
。
このＰｔＦｅＳｎ等モル化合物は磁性原子であるＦｅが
ＰｉサイトとＳｎサイトに等分配された特異な結晶構造
を有し、キュリー温度が７４０℃と純鉄の値に近い。ま
たＰｔと結合したＦｅは強磁性に、Ｓｎと結合したＦｅ
は非磁性とな夛、極めて構造敏感な磁性を示す。また同
族の結晶構造を有するＰｔＭｎＳｂ等モル化合物はｃｌ
ｂ型ホイスラー合金として知られティる（Ｐｈｙｓ、Ｒ
ｅｖ、Ｌｅｔｔ、 ５０ 、２０２４（１９８３） ）
。
ＰｉサイトとＳｎサイトに等分配された特異な結晶構造
を有し、キュリー温度が７４０℃と純鉄の値に近い。ま
たＰｔと結合したＦｅは強磁性に、Ｓｎと結合したＦｅ
は非磁性とな夛、極めて構造敏感な磁性を示す。また同
族の結晶構造を有するＰｔＭｎＳｂ等モル化合物はｃｌ
ｂ型ホイスラー合金として知られティる（Ｐｈｙｓ、Ｒ
ｅｖ、Ｌｅｔｔ、 ５０ 、２０２４（１９８３） ）
。
このＰｔＭｎＳｂ等モル化合物は極力−回転角（２ψ、
）が大きい等の特徴を有している。
）が大きい等の特徴を有している。
本発明者等はこの２種の等モル化合物に着目し、Ｐｔ
ＦｅｒｎのＦｅの一部を鳩で置換することを試みた。
ＦｅｒｎのＦｅの一部を鳩で置換することを試みた。
その結果こＣ） Ｐｔ（Ｆｅ１．Ｍｎｘ）Ｓｎ合金は、
顕著な熱履歴特性を示すことを見出した。第１図にＰ
ｔ （Ｆ ％声ｎ Ｎ ３ ） Ｓ ｎの磁化の温度変
化を示す。この合金はアーク溶解後、８００℃×６日間
の均質化熱処理を行なったものである。同図から明らか
な様に約７００℃（Ｔｃ、）以上の温度への加熱で磁化
が消失し、約１００℃（Ｔｃ、）以下の温度で磁化が発
生する。またＴｃ、〜ＴＣ！の温度範囲からの冷却では
、この範囲内において冷却開始時の温度での磁化が保持
される。この様に磁化が顕著な熱履歴を有することを見
出した。この現象は本発明者等によシ初めて見出された
ものである。
顕著な熱履歴特性を示すことを見出した。第１図にＰ
ｔ （Ｆ ％声ｎ Ｎ ３ ） Ｓ ｎの磁化の温度変
化を示す。この合金はアーク溶解後、８００℃×６日間
の均質化熱処理を行なったものである。同図から明らか
な様に約７００℃（Ｔｃ、）以上の温度への加熱で磁化
が消失し、約１００℃（Ｔｃ、）以下の温度で磁化が発
生する。またＴｃ、〜ＴＣ！の温度範囲からの冷却では
、この範囲内において冷却開始時の温度での磁化が保持
される。この様に磁化が顕著な熱履歴を有することを見
出した。この現象は本発明者等によシ初めて見出された
ものである。
この特異な特性はＰ ｔ （Ｆｅ１ｘ Ｍｎｘ ） Ｓ
ｎ でＱ （ｘく１の範囲で実現される。すなわち少
量のＦｅ−＋Ｍｎの置換で熱履歴特性が発現するのであ
る。好ましくは０．０１≦Ｘ≦０．９９である。Ｐ ｔ
（Ｆ ｅ １−ｘＭｎＸ） Ｓ ｎの等モル化合物相
は、例えば鋳造合金に自発磁化が消失する温度（例えば
キュリー点） （Ｔｅｘ）以上の熱処理を加えることで
製造することができる。
ｎ でＱ （ｘく１の範囲で実現される。すなわち少
量のＦｅ−＋Ｍｎの置換で熱履歴特性が発現するのであ
る。好ましくは０．０１≦Ｘ≦０．９９である。Ｐ ｔ
（Ｆ ｅ １−ｘＭｎＸ） Ｓ ｎの等モル化合物相
は、例えば鋳造合金に自発磁化が消失する温度（例えば
キュリー点） （Ｔｅｘ）以上の熱処理を加えることで
製造することができる。
組成によって熱処理条件は最適なものを選定すれば良い
が、例えば５０℃〜１２００℃、１０〜ＩＨ程度である
。第２図は熱処理前のＰｔ（Ｆｅ。
が、例えば５０℃〜１２００℃、１０〜ＩＨ程度である
。第２図は熱処理前のＰｔ（Ｆｅ。
Ｍｒｌｏ３）ＳｎｃＩＸ線回折パターンであり、第３図
は熱処理後のＸ線回折パターンである。この図の比較か
ら明らかなように、２θ＝４３〜４４ に存在するピー
クに対応する金属間化合物の結晶相が熱履歴特性を左右
するＮｉＡｓ型の本発明の等モル化合物相であると推定
される。ちなみにａｓ ｃａｓｔの状態では熱履歴はみ
られない（第４図）。なお単一相である必要性はなく等
モル化合物相の複数相からなっていても良いことは言う
までもない。また多少の存在をさまたげるものでもない
。
は熱処理後のＸ線回折パターンである。この図の比較か
ら明らかなように、２θ＝４３〜４４ に存在するピー
クに対応する金属間化合物の結晶相が熱履歴特性を左右
するＮｉＡｓ型の本発明の等モル化合物相であると推定
される。ちなみにａｓ ｃａｓｔの状態では熱履歴はみ
られない（第４図）。なお単一相である必要性はなく等
モル化合物相の複数相からなっていても良いことは言う
までもない。また多少の存在をさまたげるものでもない
。
また同種の構造をとる化合物であれば熱履歴特性を得る
ことができる。すなわち Ａ（Ｆｅ１−人〕Ａ″ ただし ０＜ｘ〈ＩＡ：貴
金属 Ａ１：遷移金属 Ａ！’：貴金属遷移金属 元素以外の金属 又は半金属 で示されるＡ” ” ｅｓ−ｘＡ！ｘ） ： Ａ！’が
モル比で１：１：１の等モル化合物相を主相とする磁性
合金である。
ことができる。すなわち Ａ（Ｆｅ１−人〕Ａ″ ただし ０＜ｘ〈ＩＡ：貴
金属 Ａ１：遷移金属 Ａ！’：貴金属遷移金属 元素以外の金属 又は半金属 で示されるＡ” ” ｅｓ−ｘＡ！ｘ） ： Ａ！’が
モル比で１：１：１の等モル化合物相を主相とする磁性
合金である。
ＡとしてはＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈが挙げ
られ、Ｃｕ による置換も可能である。ＮとしてはＭｎ
、 Ｃｏ 。
られ、Ｃｕ による置換も可能である。ＮとしてはＭｎ
、 Ｃｏ 。
Ｎｌ 等が挙げられる。Ｘの値は０．０１〜０．９９
が好ましい。またＡｔとしてはＡｔ、Ｇａ、 Ｉｎ、Ｔ
ｔ、Ｈｇ、Ｇｅ。
が好ましい。またＡｔとしてはＡｔ、Ｇａ、 Ｉｎ、Ｔ
ｔ、Ｈｇ、Ｇｅ。
Ｓ ｎ ＋ Ｓ ｂ Ｔ ８ ｉ ＊ Ｐ ｂ ＋ Ｂ
１１ Ｚ ｎ等が挙げられる。更に八としてはＭｎ、
Ｃｏ、Ｎｉを主体として、８ｃ、Ｔｉ、Ｖ。
１１ Ｚ ｎ等が挙げられる。更に八としてはＭｎ、
Ｃｏ、Ｎｉを主体として、８ｃ、Ｔｉ、Ｖ。
Ｃｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、ＴｃｇＲｕ、Ｒｈ、Ｐｄ
、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｏｓ。
、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｏｓ。
１（、ｅ 、Ｗ、 Ｔａ 、 ）（ｆ 、ランタニド元
素等の遷移金属を含んでいても良い。この場合（Ｆｅｔ
ｘ 、Ａ ｘＡｔ’ ）としたとき、０（Ｘ（１、）
’＜０．５ 、ｘ＋ｙ（１が好ましい。
素等の遷移金属を含んでいても良い。この場合（Ｆｅｔ
ｘ 、Ａ ｘＡｔ’ ）としたとき、０（Ｘ（１、）
’＜０．５ 、ｘ＋ｙ（１が好ましい。
すなわちこの種の等モル化合物におけるＦｅは熱履歴特
性を発現するための必須元素でおシ、Ｍｎ。
性を発現するための必須元素でおシ、Ｍｎ。
Ｃｏ、Ｎｉ 等の元素により、顕著な効果が発揮され
ため多くてもｙ≦０．５とする。
ため多くてもｙ≦０．５とする。
なお合金の形態としては、焼結体、薄膜状等各種のもの
が考えられる。
が考えられる。
この様な本発明に係る磁性合金は熱履歴特性を有するた
め、同一温度において異なる磁化を有することができる
。従って記録媒体としての使用が可能である。その−例
を第５図に示した熱履歴ループを用いて説明する。
め、同一温度において異なる磁化を有することができる
。従って記録媒体としての使用が可能である。その−例
を第５図に示した熱履歴ループを用いて説明する。
初期状態の磁化をＢ１とする（０″に対応）。この記録
媒体としての基準温度（Ｔｏ）をＴｃ、〜Ｔｃ、間に設
定する。なおＴｃ、 は磁化が発生する臨界温度、Ｔ
ｏ３は磁化が消失する臨界温度である。記録時には記録
領域を例えばレーザー等の加熱手段で局所的にＴｃ、以
上の温度領域へ加熱する。その後Ｔ０に戻ることにより
、磁化は消失し、Ｂｏ６１″に対応〕の状態となる。従
って磁化領域中にスポット的に非磁性領域が生じること
になる。読出しは磁気ヘッド等で直接読出すことも可能
であるが、例えばカー効果を利用して光磁気メモリーと
同様の読出しも可能である。記録方法はこれに限らず、
磁化状態の変化を与えられればどのような方法でも良く
、書き込みが温度変化のみででき、バイアス磁界がいら
ないことが特徴である。消去はＴｃ１以下の温度領域に
合金をもっていくことで可能となる。
媒体としての基準温度（Ｔｏ）をＴｃ、〜Ｔｃ、間に設
定する。なおＴｃ、 は磁化が発生する臨界温度、Ｔ
ｏ３は磁化が消失する臨界温度である。記録時には記録
領域を例えばレーザー等の加熱手段で局所的にＴｃ、以
上の温度領域へ加熱する。その後Ｔ０に戻ることにより
、磁化は消失し、Ｂｏ６１″に対応〕の状態となる。従
って磁化領域中にスポット的に非磁性領域が生じること
になる。読出しは磁気ヘッド等で直接読出すことも可能
であるが、例えばカー効果を利用して光磁気メモリーと
同様の読出しも可能である。記録方法はこれに限らず、
磁化状態の変化を与えられればどのような方法でも良く
、書き込みが温度変化のみででき、バイアス磁界がいら
ないことが特徴である。消去はＴｃ１以下の温度領域に
合金をもっていくことで可能となる。
また、Ｂ、→Ｂｏに変化する遷移領域の途中で加熱をや
めると、その時点での磁化Ｂ＊ （Ｂ＋ ＞Ｂｏ ＞Ｂ
ｏ ）が温度Ｔ。で保持されるため、加熱温度によシ、
”Ｏ″″１＃の２値記録だけではなく、多値記録が可能
となる。
めると、その時点での磁化Ｂ＊ （Ｂ＋ ＞Ｂｏ ＞Ｂ
ｏ ）が温度Ｔ。で保持されるため、加熱温度によシ、
”Ｏ″″１＃の２値記録だけではなく、多値記録が可能
となる。
更にこの様な性質を利用して温度センサとしての応用が
可能である。すなわちＢ、→Ｂ０の遷移領域においては
温度に応じて磁化が対応するため、磁化の大きさを直接
もしくはこれに付随する特性を読みとることによシ温度
を測定することができる。
可能である。すなわちＢ、→Ｂ０の遷移領域においては
温度に応じて磁化が対応するため、磁化の大きさを直接
もしくはこれに付随する特性を読みとることによシ温度
を測定することができる。
また低温側、すなわちＢ。→Ｂ８の遷移領域でも同様の
ことが言える。この点を第４図に高温側（Ｂｔ→Ｂ７．
）の温度Ｔ１とそれに対応した磁化Ｂ（Ｔ＋）、低温側
（Ｂｏ→Ｂ＋）の温度Ｔ２とそれに対応した磁化Ｂ（Ｔ
りとして示す。
ことが言える。この点を第４図に高温側（Ｂｔ→Ｂ７．
）の温度Ｔ１とそれに対応した磁化Ｂ（Ｔ＋）、低温側
（Ｂｏ→Ｂ＋）の温度Ｔ２とそれに対応した磁化Ｂ（Ｔ
りとして示す。
その他各種の利用が可能である。
（実施例）
以下に本発明の詳細な説明する。
アーク溶解炉を用イテ、Ｐｔ （ＦｅＯ，、Ｍｎ０．１
）Ｓｎ ＊Ｐｔ （Ｆｅｏ、Ｍｎ、２） Ｓｎ 、 Ｐ
ｔ （Ｆｅｏ、７Ｍｎｏ３）Ｓ ｎ 、 Ｐｔ （Ｆ
ｅｏ６ＭｎｏＡ）Ｓｎ 、 Ｐｔ （ＦｅｏＪＭｎＯＪ
５）Ｓｎ 、 Ｐｔ （Ｆｅｏ３Ｍｎ、、 ）Ｓｎの６
種の組成の合金を溶解し、鋳造した後、８００℃×６日
間の熱処理を行なった。得られた合金の磁化をＶＳＭ（
振動試料型磁束計）にて最大１４ｋｏｅの磁場を印加し
て、測定した。
）Ｓｎ ＊Ｐｔ （Ｆｅｏ、Ｍｎ、２） Ｓｎ 、 Ｐ
ｔ （Ｆｅｏ、７Ｍｎｏ３）Ｓ ｎ 、 Ｐｔ （Ｆ
ｅｏ６ＭｎｏＡ）Ｓｎ 、 Ｐｔ （ＦｅｏＪＭｎＯＪ
５）Ｓｎ 、 Ｐｔ （Ｆｅｏ３Ｍｎ、、 ）Ｓｎの６
種の組成の合金を溶解し、鋳造した後、８００℃×６日
間の熱処理を行なった。得られた合金の磁化をＶＳＭ（
振動試料型磁束計）にて最大１４ｋｏｅの磁場を印加し
て、測定した。
Ｔｃ、とＴ Ｃ，（Ｄ Ｐ ｔ （Ｆ ｅ、＝Ｍｎｘ）
Ｓ ｎ におけるＸとの関係を第６図に示す。Ｘ＝
０１１、すなわちＰｔＦｅＳｎ 、 ＰｔＭｎ８ｎでは
Ｔｃ、とＴｃ、の分離がなく、通常のキュリー温度しか
観測されないが０＜Ｘ＜１で熱履歴が発現することがわ
かる。
Ｓ ｎ におけるＸとの関係を第６図に示す。Ｘ＝
０１１、すなわちＰｔＦｅＳｎ 、 ＰｔＭｎ８ｎでは
Ｔｃ、とＴｃ、の分離がなく、通常のキュリー温度しか
観測されないが０＜Ｘ＜１で熱履歴が発現することがわ
かる。
また第７図にＰｔ （Ｆｅｏ６Ｍｎｏ、 ）Ｓｎ ノ場
合の磁化の熱履歴特性を示す。３００〜９００に程度の
広範囲な温度領域で顕著な熱履歴を有することがわかる
。
合の磁化の熱履歴特性を示す。３００〜９００に程度の
広範囲な温度領域で顕著な熱履歴を有することがわかる
。
その他前述のＡ（Ｆｅ、イＡ！ｘ）” の等モル化合
物でも同様の特性が観測される。
物でも同様の特性が観測される。
以上説明したように本発明によれば、磁化の熱履歴特性
を有する新規な磁性合金を得ることができる。よって記
録媒体、温度センサー等各種の応用が可能である。
を有する新規な磁性合金を得ることができる。よって記
録媒体、温度センサー等各種の応用が可能である。
第１図、第４図、第５図及び第冬図は磁化・温度特性図
、第２図及び第３図はＸ線回折図、第６図はＴｃ、 、
Ｔｃ、のＰｔ（Ｆｅ１−ｘＭｎｘ）ＳｎにおけるＸ依存
性を示す特性図である。
、第２図及び第３図はＸ線回折図、第６図はＴｃ、 、
Ｔｃ、のＰｔ（Ｆｅ１−ｘＭｎｘ）ＳｎにおけるＸ依存
性を示す特性図である。
Claims (1)
- （１）原子比で表わした一般式 Ｐｔ（Ｆｅ＿１＿−＿ｘＭｎ＿ｘ）Ｓｎ（ただし、０＜
ｘ＜１）で示される等モル化合物相を主相とする磁性合
金。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1247940A JPH03111528A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 磁性合金 |
| US07/586,983 US5190599A (en) | 1989-09-26 | 1990-09-24 | Magnetic memory and magnetic alloy thereof |
| DE4030476A DE4030476C2 (de) | 1989-09-26 | 1990-09-26 | Magnetlegierung und deren Verwendung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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| JP1247940A Pending JPH03111528A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 磁性合金 |
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- 1990-09-26 DE DE4030476A patent/DE4030476C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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