JPS5864264A - 強磁性非質酸化物磁性体およびその製造法 - Google Patents

強磁性非質酸化物磁性体およびその製造法

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JPS5864264A
JPS5864264A JP56163491A JP16349181A JPS5864264A JP S5864264 A JPS5864264 A JP S5864264A JP 56163491 A JP56163491 A JP 56163491A JP 16349181 A JP16349181 A JP 16349181A JP S5864264 A JPS5864264 A JP S5864264A
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光男 杉本
信之 平塚
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SAITAMA DAIGAKU
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 電子材料用酸化物磁性体およびその製造法に関するもの
である。
強磁性の非晶質合金は既に沢山開発されており、従来の
多結晶質磁性合金に比べてそのジノ透磁率。
飽和磁束密度、磁φ、耐磨耗性などが著しく優れている
ことが注目されている。強磁性の非晶IM#I化物磁性
体を開発するための研究も国内および国外において盛ん
に行なわれているようであるが、未だ成功していない。
すなわち、いままで得られた非晶質酸化物は何れも常磁
性俸若しく(コ反強−性体であり、実用の磁性材料とは
なり得ないものである。
本発明の目的は、上述したような実用性のない磁性体で
な1強磁性を有する非晶質酸化@磁性体を作−し、これ
を用いた餡隔周波帯用コア材料あるいはマイクロ仮帯磁
定材料、また元−磁気材料としての応用への基磁をなす
ことにある。
本発明は、本質的に、五酸化リンCP、05) 10〜
ajモル%を含み桟部フェライトの成分組成よりなるこ
とを特徴とするものである。
また本発明は、本質的に、五酸化リン(P2O,)が7
0〜415モル%であり、がつ五酸化リンの組成範すの
一部を酸化硼素(B203) l  酸化ゲルマニウム
(GeO2) l H化ビスマス(Bib2) 、酸化
タンタル(Ta20.) 、酸化ガリウム(Ga203
) T 1!!化セレン(seo )、 rn化テルル
(Ta02)の中から愈ばれた/槓あるい1コ2極以上
の酸化物のe1msモル%以−トで11侠した眞合散化
物を含み、残部フェライトの成分組成よりなることを特
做とするものである。
さらに本発明の1!ll!造法は、五酸化リンCP2O
,)が10− $3モル%であり、かつ五酸化リンの組
成範囲の一部を酸化硼素(B203) l酸化ゲルマニ
ウム(GeO) 、 If化ビスマス(Bib2) 、
酸化タンタル(Ta20.) l e化ガリウム(Ga
2o3) l 酸化セレン(SeO2) 、 elk化
チル# (TeO2)の中から選ばれた/抛あるいは2
桟以上の酸化物の総置0〜jモル%でWt侠した混合酸
化物を含み、残りフエライーよりなる酸化gJTk合体
を酸素分圧か0.2〜/θ気圧のの速度で超急冷し固体
化することを特徴とするものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明者等は長年に亘り、強磁性酸化物であるフェライ
トの非晶体を試作する研究に従事してきた。そして多く
の実験を惠ねた幼果、フェライトに10−13モル%の
五酸化リン(P2O5)を加え、これを/300℃〜/
600℃で浴融した恢に/λ00″C以上の温度から超
急冷することによって強磁性の非晶質酸化物磁性体を得
ることに成功した。そして、数多くの金属酸化物がある
中で、五陪化リン(P2O5)だけがフェライトを非晶
質体し、強磁性をもつ酸化物磁性体を生成させる型費な
酸化物であることを確めた。すなわち、フェライトにP
2O5を10〜IISモル%添加して浴−し超NA冷T
ると強磁性の非晶實敏化物が得られる。この場合にP2
O,4L体の添加鳳か10モル%以tの場合には、非M
Ix体を侮ることが困難であり、か加皺が115モル%
を餡えると、得られた非晶質酸化物の磁性が着しく低]
してしまう。さて、ここでいうフェライトとは、従来主
として電子工業に広く実用されている強磁性酸化物磁性
材料のことである。すなわち、(]l  MO−Fe2
03(MはFe  、 Co  、 Ni 、 Mn 
、 Ou 。
町、 Znなど(02価の金Mlf ) トX。、5F
e、、O,(XはL土およびCUの7価の金属)なる結
晶型がスピネル型のフェライト、 (2)  M’0・4Fe203(M’はBa 、 S
r 、 Pbなどの2価の金JIl)なる六万品型フェ
ライト、(8)  スピネルMフェライトと六方晶型フ
ェライトの中間体であるm(M+M’)・nFe2O3
なるフエロツクスブラナ・フェライト、 (41M’、Fe50. (M’はY 、 Sm 、 
Eu 、 Gd 、 Tb 。
DY I HO、Er 、 Tm 、 Yb 、 Lu
などの3価の希土類金属)なるガーネット型フェライト
のことである。
これらの7エライトを粉末法となし、P2O5粉木と昭
合したのち、浴融して超急冷すると駒負な非晶質体が得
られる。この場合にP2O,の組成の一部を酸化硼素(
B203) l酸化ゲルマニウム(GeO2)1酸化ビ
スマス(Bi203) 、 酸化タンタル(Ta20.
J 。
酸化ガリウム(Ga203)、酸化セレン(SeO2)
l@化テルル(TeO2)なる酸化物群の中から選ばれ
た率−の酸化物あるいは2権以上の饅化?l1jt合体
で場合に、そのI11!!l!ItIIkが3モル%を
超えると非晶餉の酸化物が得られなくなる。p、o、の
組成の一部を3モル%を超えない′@囲内で上記の酸化
物で置換すると、反って均一で良質な非晶質酸化物が得
られることか判った。これらの試料の非晶質を本発明者
等はX@回折ならびに顧微鏡組織の観察から確認した。
フェライトにP2O5を10〜413モル%添加して/
300℃〜1too″Cの温度範囲に加熱すると、試料
を均質に溶融することができる。/300゛C以下の加
熱では試料をJtJ質に浴融できない場合があり、また
7100℃以上で浴融するとフェライトの主成分である
Fe、03中のye  がFe  に遠九されてその磁
気特性を着しく低下させてしまう。
そしてP、0.の組成の一部を上記の酸化物の5モル%
以下の鰍で11換すると、混合酸化物の浴融湿度を低下
させ非晶質化を容易にする。例えば、B20.3゜Ge
O2・・・・・・・・・などでこの傾向が着しい。
溶融状態のフェライトにおいては、Fe  がFe2+
に還元され易いので、フェライトとP2O5などとの混
合物を溶融する際には酸素分圧が0.2〜IO気圧の酸
化性雰囲気中で行うことが望ましい。酸素分圧が高い程
、容易に良質の114品質酸化物磁性体を得ることがで
きる。しかし、10気圧以上の酸素分圧の寡聞気中で工
業的に量産することは1離である。
浴融した試料は少くとも/、200 ’C以上の湿度か
ら超急冷する必要がある。もし、7200℃以下の温度
から冷却すると、多相組織の結晶相から成る酸化物を得
ることになる。ま1冷−却逮度はできるだけ早くする方
が良質の非晶質酸化物磁性体を得るためには望ましい。
そして実績の結末、少くとも毎? io3℃以上106
°C以下の速度で冷却し固体化させればよいことを実験
によって確iした。
上記の方法によって製造した本発明の非晶質酸化物磁性
体を室温から徐々に丹加熱すると、ある温度から結晶負
に変化することが明らかになった。
例えば、マグネタイトを主体とする井晶質銀化物の場合
にはsus”cから、コバルトフェライトを主体とする
非晶質゛酸化物の場合にはtコO″Cから結晶化がはじ
まった。ここで重要なことは、この結晶化温度より低い
温度で加熱した場合には、それが長時間に及んでも結晶
化が起らないことであり、また、この結晶化温度以下の
温度で丹加熱すると非晶質酸化物の磁性か着しく向上す
ることである。
本究明の非晶質酸化物磁性体はガラスに近い月寅である
から、当然光の透過性に冨んでいる。したがって、光−
磁気材料としてム賛である。また大きな電気抵抗値も期
待できるので超A16h!t1mm用コア材料あるいは
マイク党波帯用磁性材料としても重要である。
実施例 1 55モル%の1フエライト(マグネタイト)とl3モル
%の五酸化リンの混合粉体を空気中(#!に索分1’)
: Oo、2気圧)で/4110″Cに溶融した後に、
/100”cから10’ ”C/860の速度で液体窒
素中に急冷した。菫tUで測定した磁気飽和価は6.O
e1mu/Wであった。
実施例 2 65モル%コバルトフェライト、30モル%五鹸化リン
および残部の組成として、2モル%酸化ホウ素、2モル
%酸化ゲルマニウムと1モル%師化ビスマ′スをそれぞ
れ添加した試料を白金坩堝中に入れ、酸素分圧がj気圧
の酸化性雰囲気中でiso。
°Cに1時間加熱し溶融した。そして1oao ’cま
で浴却した俊にlo”C/seaの速度で液体窒素中に
急冷した。こうして得られた試料の呈渇での磁気飽和−
はIJ emu/Qである。また、そのヒステリシス曲
彬を第1図に、磁気飽和値の温度依存性を第2図にボす
実施例 3 −施例2の方法によって得た非晶質酸化物を空気中でt
oo”cに/!#間加熱加熱ところ、磁気飽和値が一〇
、1 f3TBu/9に増大した。この熱処理した試料
をX梅回折したところ、依然として非晶質゛酸化物であ
ることが確認された。
【図面の簡単な説明】
第1図は本J明の一実施例における磁気ヒステリシス曲
線をボす図、第2図は本発明の一実施例における磁気飽
和値と温度の関1糸を不す図である。 特許出願人  埼  玉  大  学  長第1図 印カロ磁界  Kjje

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 本質的に、五酸化リン(P2O,) to〜参jモ
    ル%を含み残部7エライトの成分組成よりなることを4
    1iF徽とする強磁性非晶′Jt艶化膨化物磁性体 本
    質的に、五酸化リン(P2O3)が10− 参jモル%
    であり、かつ五酸化リンの組成範囲の一部を酸化硼素(
    B203) e rH化ゲルwニウム(cao2)*酸
    化1:’XYス(Bib2) + m化l ンタル(T
    a20.)。 酸化ガリウA (Ga203) l m化上し> (s
    eo2)1酸化テルル(Ta02)の中から遺はれた/
    槌あるいは一一以上の噛化笥の酩墓Sモル%以−トでl
    11N511だ混合鍮化物を含み、残部フェライトの成
    分組成よりなることを%做とする強磁性非晶質酸化物磁
    性体。 & 五酸化リン(P2O,)がlONゲ5モル%であり
    、かつ五酸化リンの組成範囲の一部を酸化硼素(820
    B) + m化ゲルマニウム(ceo2)+ m化ビア
    、 V x (BiO2) + fll化タンタル(T
    a205) r M化ガリウム(Ga203) l 酸
    化セレン(Se02)。 酸化テルル(TeO2)の中から癩ばれた1wAあるい
    は2機以上の酸化物の5−o−tモル%で置換した混合
    酸化物を含み、残部フェライトよりなる酸化切炭合体を
    酸素分圧がO,コ〜/θ気圧の酸化性雰囲気内で/30
    0℃〜/600’Cることを特許とする強磁性非晶*I
    !!!化物磁性体のIli造法。 4II!Iis冷して固体化した非晶電酸化初磁性体を
    結晶化温度以下の湿度で丹加熱することを待値と′4−
    る特許請求の軛凹第3項記歌の強磁性非晶質酸化物磁性
    体の鯛造法。
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