JPS5917841B2 - ガ−ネツト磁性材料 - Google Patents
ガ−ネツト磁性材料Info
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- JPS5917841B2 JPS5917841B2 JP51003237A JP323776A JPS5917841B2 JP S5917841 B2 JPS5917841 B2 JP S5917841B2 JP 51003237 A JP51003237 A JP 51003237A JP 323776 A JP323776 A JP 323776A JP S5917841 B2 JPS5917841 B2 JP S5917841B2
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- Japan
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- 4πms
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- magnetic
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Landscapes
- Magnetic Ceramics (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ＶＨＦ、ＵＨＦおよびＳ、Ｈ、Ｆ帯などにお
いて用いられるサーキユレーターアイソレーター等のマ
イクロ波素子用フェリ磁性ガーネット ・ ・・材料に
関するものである。
いて用いられるサーキユレーターアイソレーター等のマ
イクロ波素子用フェリ磁性ガーネット ・ ・・材料に
関するものである。
一般的にマイクロ波素子用の磁性材料に要求される特性
は、強磁性共鳴吸収半値巾△Ｈが狭いこと、適当な飽和
磁化４πＭｓの値を任意に選択しうること４πＭｓの温
度係数α（α＝△４πＭｓ／△Ｔ゜４πＭｓ２０’Ｃこ
こで△４πＭｓは−２０℃〜６０℃での最大の４πＭｓ
と最小の４πＭｓの差、△Ｔ＝６０−（−２０）＝８０
４πＭｓ２０℃は２０℃での４πＭｓの値）がきわめて
小さいことなどである。
は、強磁性共鳴吸収半値巾△Ｈが狭いこと、適当な飽和
磁化４πＭｓの値を任意に選択しうること４πＭｓの温
度係数α（α＝△４πＭｓ／△Ｔ゜４πＭｓ２０’Ｃこ
こで△４πＭｓは−２０℃〜６０℃での最大の４πＭｓ
と最小の４πＭｓの差、△Ｔ＝６０−（−２０）＝８０
４πＭｓ２０℃は２０℃での４πＭｓの値）がきわめて
小さいことなどである。
マイクロ波磁性材料としては、従来、イットリウム鉄ガ
ーネット（以下ＹＩＧと記す）が用いられている。
ーネット（以下ＹＩＧと記す）が用いられている。
一般にガーネットは（Ａｓ）〔Ｂ２〕（Ｃｓ）Ｏ、２な
る化学式をもち、Ａ、Ｂ、Ｃは夫々２４Ｃ、ｌ６ａ、２
４ｄ格子点を占める元素をあられす。特に磁性ガーネッ
トにおいては、これらの格子点の一部または全部を磁性
イオンが占める。フ 磁気的な配例は、（Ａ）〔Ｂ〕（
Ｃ）の夫々の格子点内ではイオンの磁気モーーメントは
平行な結合をし、〔Ｂ〕と（Ｃ）あるいは（Ａ）と（Ｃ
）とは逆平行の結合をする。
る化学式をもち、Ａ、Ｂ、Ｃは夫々２４Ｃ、ｌ６ａ、２
４ｄ格子点を占める元素をあられす。特に磁性ガーネッ
トにおいては、これらの格子点の一部または全部を磁性
イオンが占める。フ 磁気的な配例は、（Ａ）〔Ｂ〕（
Ｃ）の夫々の格子点内ではイオンの磁気モーーメントは
平行な結合をし、〔Ｂ〕と（Ｃ）あるいは（Ａ）と（Ｃ
）とは逆平行の結合をする。
そのため、飽和磁化の温度変化は（Ａ）、〔Ｂ〕、（Ｃ
）の各々の飽和５ 磁化の温度変化の和となる。したが
つて飽和磁化４πＭｓの温度変化を小さくするためには
、（Ａ）、〔Ｂ〕、（Ｃ）の各々の磁気モーメントの温
度変化を小さくするか、（Ａ）、〔Ｂ〕、（Ｃ）のベク
トル和としての磁気モーメントの温度変化を小ヮ さく
するかいずれかである。Ｙ、Ｉ、Ｇでは４πＭｓの温度
係数αは、（Ａ）が非磁性のイソトリウムイオンのため
、全磁化の温度変化は〔Ｂ〕、と（Ｃ）の磁化の差とな
りその値は０．２〜０．３％／ｃと大きい。
）の各々の飽和５ 磁化の温度変化の和となる。したが
つて飽和磁化４πＭｓの温度変化を小さくするためには
、（Ａ）、〔Ｂ〕、（Ｃ）の各々の磁気モーメントの温
度変化を小さくするか、（Ａ）、〔Ｂ〕、（Ｃ）のベク
トル和としての磁気モーメントの温度変化を小ヮ さく
するかいずれかである。Ｙ、Ｉ、Ｇでは４πＭｓの温度
係数αは、（Ａ）が非磁性のイソトリウムイオンのため
、全磁化の温度変化は〔Ｂ〕、と（Ｃ）の磁化の差とな
りその値は０．２〜０．３％／ｃと大きい。
また現在もつと５ も狭い強磁性共鳴吸収半値ｄ］△Ｈ
をもつとされているＣａ、Ｖ、Ｉｎ置換Ｙ、Ｉ、Ｇでは
αは０．４％／℃にも達する。そのためこれらの材料を
用いてマイクロ波デバイスを作成する場合、一般には素
子に整磁鋼あるいは整磁フェライト等を使用したり、フ
一定温度範囲内、あるいは恒温槽中にて使用するなど
の手段がとられている。一方、（Ａ）のイットリウムイ
オンを磁性イオンのガドリニウムで置換することにより
、（Ａ）と（Ｃ）の磁気モーメントが逆平行であり、そ
れ； ぞれの温度依存性が異なることから、実際に観測
される磁化の値が零となるいわゆる磁気相殺点とよばれ
る温度をもつようになる。
をもつとされているＣａ、Ｖ、Ｉｎ置換Ｙ、Ｉ、Ｇでは
αは０．４％／℃にも達する。そのためこれらの材料を
用いてマイクロ波デバイスを作成する場合、一般には素
子に整磁鋼あるいは整磁フェライト等を使用したり、フ
一定温度範囲内、あるいは恒温槽中にて使用するなど
の手段がとられている。一方、（Ａ）のイットリウムイ
オンを磁性イオンのガドリニウムで置換することにより
、（Ａ）と（Ｃ）の磁気モーメントが逆平行であり、そ
れ； ぞれの温度依存性が異なることから、実際に観測
される磁化の値が零となるいわゆる磁気相殺点とよばれ
る温度をもつようになる。
この磁気相殺点とキユリ一温度Ｔｃで磁化は零となるた
めその間の温度では磁化の温度変化は小さくなる。しか
しながら、これらの材料では一般に、組成の選択が適当
でなかつたり、試料の製造方法が適当でなかつたりして
△Ｈは大きいのが実情である。
めその間の温度では磁化の温度変化は小さくなる。しか
しながら、これらの材料では一般に、組成の選択が適当
でなかつたり、試料の製造方法が適当でなかつたりして
△Ｈは大きいのが実情である。
今まで報告された材料では、αが小さいと△Ｈが大きく
なり、△Ｈが小さい材料ではαが大きくなつてしまう。
本発明は、従来公知の材料では達成し得なかつた極めて
小さい４πＭｓの温度係数αをもつとともに材料の磁気
的な損失を示す強磁性共鳴吸収半値巾△Ｈの小さなガー
ネツト磁性材料を提供することを目的とする。
なり、△Ｈが小さい材料ではαが大きくなつてしまう。
本発明は、従来公知の材料では達成し得なかつた極めて
小さい４πＭｓの温度係数αをもつとともに材料の磁気
的な損失を示す強磁性共鳴吸収半値巾△Ｈの小さなガー
ネツト磁性材料を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、組成式υυＬ→
−Ｕ＼！！（ＪＪｌＩＪ≦′ＶｖＶ〜ｖじ１を満足する
組成からなることを特徴とするものである。
−Ｕ＼！！（ＪＪｌＩＪ≦′ＶｖＶ〜ｖじ１を満足する
組成からなることを特徴とするものである。
わされるガーネツトにおけるｘ置換基と飽和磁化、強磁
性共鳴吸収半値巾△Ｈおよび−２０℃〜６０℃での飽和
磁化４πＭｓの温度係数αとの関係の実測結果を示す。
性共鳴吸収半値巾△Ｈおよび−２０℃〜６０℃での飽和
磁化４πＭｓの温度係数αとの関係の実測結果を示す。
図より明らかな如く、ｘ置換量に対して４πＭｓは直線
的に減少する。したがつてＸ置換量は４πＭｓの値を決
定するのに重要な役割を果す。ただし４πＭｓの温度係
数αはｘの増大にともなつて減少するが△Ｈは増加する
傾向にある。＋Ｙ２）置換量と飽和磁化４πＭｓ、ΔＨ
および一２０℃〜６０℃での４πＭｓの温度係数αとの
関係の実測結果を示す。図から明らかなように、ｙ置換
量の増加に対して４πＭｓは増加した後減少する。また
、ΔＨはｙの増加に伴つて急激に減少することがわかる
。とくにｙは０．３未満では、損失が多くなり実用上、
困難と供う。
的に減少する。したがつてＸ置換量は４πＭｓの値を決
定するのに重要な役割を果す。ただし４πＭｓの温度係
数αはｘの増大にともなつて減少するが△Ｈは増加する
傾向にある。＋Ｙ２）置換量と飽和磁化４πＭｓ、ΔＨ
および一２０℃〜６０℃での４πＭｓの温度係数αとの
関係の実測結果を示す。図から明らかなように、ｙ置換
量の増加に対して４πＭｓは増加した後減少する。また
、ΔＨはｙの増加に伴つて急激に減少することがわかる
。とくにｙは０．３未満では、損失が多くなり実用上、
困難と供う。
またαはｙ置換量が増加するとする。ｙが０．３と０．
６の間でαを小さくすることができる。ｙが０．３より
小さいと４πＭｓが極大となる温度が高温になり、また
ｙがＯ、６より大きくなると４πＭｓが極大となる温度
が低温に移動しすぎ、また、キユリ一温度Ｔｃも低くな
りαは大きくなつてしまう。よつて０．３≦ｙ≦０．６
が望ましい。よび−２０℃〜６０℃での４πＭｓの温度
係数αとの関係の実測結果を示す。
６の間でαを小さくすることができる。ｙが０．３より
小さいと４πＭｓが極大となる温度が高温になり、また
ｙがＯ、６より大きくなると４πＭｓが極大となる温度
が低温に移動しすぎ、また、キユリ一温度Ｔｃも低くな
りαは大きくなつてしまう。よつて０．３≦ｙ≦０．６
が望ましい。よび−２０℃〜６０℃での４πＭｓの温度
係数αとの関係の実測結果を示す。
図から明らかなようにＺ置換量に対して４πＭｓは直線
的な減少をする。△ＨはＺ置換量が増大すると単調に増
加し、αは単調に減少する。０，２ただしｙ−Ｙ，＋Ｙ
２であられされるガーネツトにおいて、４πＭｓが極大
となると温度Ｔｍａｘと一２０℃〜６０℃での間の４π
Ｍｓの温度係数αとの関係の実測結果を示す。
的な減少をする。△ＨはＺ置換量が増大すると単調に増
加し、αは単調に減少する。０，２ただしｙ−Ｙ，＋Ｙ
２であられされるガーネツトにおいて、４πＭｓが極大
となると温度Ｔｍａｘと一２０℃〜６０℃での間の４π
Ｍｓの温度係数αとの関係の実測結果を示す。
図から明らかな如くＴｍａｘが−１０℃と＋３５℃の間
にあれば４πＭｓの温度係数αを０．１％／℃以下と従
来のガーネツトより極めて小さくできることがわかる。
すなわち、Ｘ置換量０．１あたりＴｍａｘは＋８℃変化
し、ｙ（−Ｙ，＋Ｙ２）置換量、０．１あたりＴｍａｘ
は一２８℃変化し、Ｚ置換量０．１あたりＴｍａｘは＋
８℃の変化をする。また、ｘ＝０．５、ｙ−０．５、ｚ
−２．０のときＴｍａｘは約２０℃である。
にあれば４πＭｓの温度係数αを０．１％／℃以下と従
来のガーネツトより極めて小さくできることがわかる。
すなわち、Ｘ置換量０．１あたりＴｍａｘは＋８℃変化
し、ｙ（−Ｙ，＋Ｙ２）置換量、０．１あたりＴｍａｘ
は一２８℃変化し、Ｚ置換量０．１あたりＴｍａｘは＋
８℃の変化をする。また、ｘ＝０．５、ｙ−０．５、ｚ
−２．０のときＴｍａｘは約２０℃である。
したがつて置換量Ｘ，ｙ，ｚを用いてＴｍａｘをかきあ
られすととなる・ただしｙ−ｙ！＋Ｙ２ ℃と＋３５℃との範囲内にあることが望ましいため、各
置換量は次式が成立する範囲なる関係を満足する範囲で
あることが望ましい。
られすととなる・ただしｙ−ｙ！＋Ｙ２ ℃と＋３５℃との範囲内にあることが望ましいため、各
置換量は次式が成立する範囲なる関係を満足する範囲で
あることが望ましい。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。実施例
１Ｖｖ− ― ν Ｖｖ〜ｐ〜′ｙしＶ？ＪＶ寸
７７ ）ピ ５ＶＪ砕し圧縮成形後１２５０〜１４
５０℃で１〜２０時間酸素雰囲気中で焼成した。
１Ｖｖ− ― ν Ｖｖ〜ｐ〜′ｙしＶ？ＪＶ寸
７７ ）ピ ５ＶＪ砕し圧縮成形後１２５０〜１４
５０℃で１〜２０時間酸素雰囲気中で焼成した。
得られた試料をＸ線回折した結果すべてガーネツト単相
であることが確認された。得られた試料を磁気天秤を用
い液体Ｎ２温度からキユリ一温度まで飽和磁化の温度変
化の測定を行なつた。また、強磁性共鳴吸収半値巾△Ｈ
の値を測定したこれらの測定結果を第１表に示す。実施
例 ２． なる組成になるように実施例１と同様の方法で試料を作
成し諸特性を測定した。
であることが確認された。得られた試料を磁気天秤を用
い液体Ｎ２温度からキユリ一温度まで飽和磁化の温度変
化の測定を行なつた。また、強磁性共鳴吸収半値巾△Ｈ
の値を測定したこれらの測定結果を第１表に示す。実施
例 ２． なる組成になるように実施例１と同様の方法で試料を作
成し諸特性を測定した。
第２表に測定結果を示す。実施例
３．
２．２，２．４なる組成になるよう実施例１と同様の方
法で試料を作成し諸特性を測定した。
法で試料を作成し諸特性を測定した。
第３表に結果を示す。
以上詳述した如く、本発明のガーネツト磁性材料は△Ｈ
が小さくαが極めて小さいため恒温槽による温度制御が
必要でないか、あるいは制御がきわめて容易であるため
その工業上の効果は大である。
が小さくαが極めて小さいため恒温槽による温度制御が
必要でないか、あるいは制御がきわめて容易であるため
その工業上の効果は大である。
【図面の簡単な説明】
てｚ置換量と諸特性を示す曲線図、第４図は組成と４π
Ｍｓの温度係数αとの関係を示す曲線図である。
Ｍｓの温度係数αとの関係を示す曲線図である。
Claims (1)
- １ 組成式｛ＧｄｚＹ＿３＿−＿２＿ｘ＿−＿ｙ＿２＿
−＿ｚＣａ＿２＿ｘ＋ｙ＿２｝「Ｆｅ＿２−ｙ＿１−ｙ
＿２Ｉｎｙ＿１Ｚｒｙ＿２」（Ｆｅ＿３−ｘＶｘ）Ｏ＿
１＿２であらわされ且つ前記組成式において０≦ｘ≦０
．５、０．３≦ｙ≦０．６、ｙ＝ｙ＿１＋ｙ＿２、０＜
ｙ＿１＜０．６、０＜ｙ＿２＜０．６、０．５≦ｚ≦２
．０および３０≦８０ｘ−２８０ｙ＋８０ｚ≦７５なる
関係式を満足する組成からなることを特徴とするガーネ
ット磁性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51003237A JPS5917841B2 (ja) | 1976-01-16 | 1976-01-16 | ガ−ネツト磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51003237A JPS5917841B2 (ja) | 1976-01-16 | 1976-01-16 | ガ−ネツト磁性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5287697A JPS5287697A (en) | 1977-07-21 |
| JPS5917841B2 true JPS5917841B2 (ja) | 1984-04-24 |
Family
ID=11551839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51003237A Expired JPS5917841B2 (ja) | 1976-01-16 | 1976-01-16 | ガ−ネツト磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5917841B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2482581A1 (fr) * | 1980-05-14 | 1981-11-20 | Thomson Csf | Materiau ferrimagnetique a grande stabilite thermique et a faible largeur de raie de gyroresonance utilisable en tres haute frequence |
-
1976
- 1976-01-16 JP JP51003237A patent/JPS5917841B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5287697A (en) | 1977-07-21 |
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