JPS59182503A - 強磁性アモルフアス酸化物磁性体およびその製造法 - Google Patents

強磁性アモルフアス酸化物磁性体およびその製造法

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JPS59182503A
JPS59182503A JP58055186A JP5518683A JPS59182503A JP S59182503 A JPS59182503 A JP S59182503A JP 58055186 A JP58055186 A JP 58055186A JP 5518683 A JP5518683 A JP 5518683A JP S59182503 A JPS59182503 A JP S59182503A
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光男 杉本
Nobuyuki Hiratsuka
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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/0036Magneto-optical materials
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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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】 本発明は、強磁性を有することを特徴と吏るアモルファ
ス鹸化物磁性体およびその製造法に係るものである。
従来、アモルファスの酸化物磁性体ならびにその製造法
について数多くの報告がなされている。
しかしこれらのアモルファス1Q化物磁性体は何れも常
磁性か反強磁性の特性を有するものであり、工業的に有
用であるイ11磁性を示すものが全く知られていなかっ
た。強磁性のアモルファス酸化物磁性体が得られオ]ば
、磁気コア、昌磁歪材利、トランス材料、磁気光学用素
子材料その他の磁性材料として様々の用途に有用な磁性
材料が得られる。
ところで、本発明者等は、先きに、フェライト(スピネ
ル型の結晶構造のもの、六方晶型の結晶構造のもの、ガ
ーネット型の結晶構造を有するものの何れかの強イIK
性醒化物)と五酸化リン(PtOs)との酸化物混合体
を1600℃〜1600 ’Cで溶融した後に、ψくと
も1200℃以上の湿度から超急冷することにより強磁
性の1、y性を有するアモルファス酸化物磁性体を製r
′jする方法を斯界ではじめて発明した(特願昭556
−1634S号)。
またこの場合に五1浚化リンの組成範囲の一部を6ε化
硼素(nt os )、酸化ゲルマニウム(Gem、)
、酸化ビスマス(Bi20.)、f7化タンタ/I/ 
(Tn、、 os)。
酸化ガリウム(G B203 ) 、AQ化セレン(S
 e Ot )及び酸化テルル(Te04)の中から選
ばれた単一のm化物あるいけ2種以上の酸化物で置換で
きることも明らかにした。
上記発明において、五酸化リン(Pt as ) 中ノ
リンイオンのイオン半径が比較的小さいことは良く知ら
れており、この小さなイオン半径がアモルファス1り化
物磁性体を作製し易くしている一つの原因であろうと本
発1!;1者等は推測していた。ところが、その後も研
究を進めるうちに、上記のようなイオン半径の小さいも
のに限られず、酸化ビスマス(BitOs)中のビスマ
スイオンのようにイオン半径の大きなものもアモルファ
ス鹸化物磁性体を製造する上で極めて効果的な役割を果
すことが明らかになった。すなわち、フェライトの組成
範囲が70〜92.5モル%で、残部の酸化ビスマス(
BitOs)  のf[1成範囲が30〜7.5モル%
である試料を1300・℃〜1600℃の温度に加熱溶
融した後に、少くとも1200℃以上の温度から超急冷
すると強磁性の特性を有する有用なアモルファス酸化物
磁性体を作p、tH4することが出来ることが判ill
 1.た。ごの材イ′1は、磁り1光学用素子材料及び
コアとしてきわめて有用な特性を有している。
第1図は先に述べたマンガンフェライト(M n F 
e 204 )と五1讃化リン(pt O,)との混合
酸化物を白金ルツボに入れ1350℃で約10分間加熱
溶融した後に水で冷却した双ロールの間を通過させてる
ことにより急速冷却し、アモルファス薄帯(厚さ約30
〜50ミクロン)とした場合の磁気飽和値(emu/g
 )の値を示す。第1図から′明らかなように、試料の
組成が92.5 B、(n F ego、・zsp、o
s  である場合がアモルファス前化物領域と多結晶酸
化物領域との組成境界となる。またマンガン7エライト
の含有量が70モル%以下の場合には磁気飽和値は著し
く小さくなる。7エライh−酸化ビスマスの場合も、f
゛1\11j’lのグラフと実質同一の挙i+dJを示
す(従ってグラフは省略する)。
また、MnFe204のようなスピネル型フェライトに
限らず、六方晶型フェライト及びガーネット型フェライ
トにおいても同材の学i「l)が示される。この事実が
、本発明においてフェライトの含有量を70〜92.5
モル%にI〜1・S定した[11由である。
本’A明においては、i’;’2化ビスマス(Bi12
. )組成(7)  i’;j% ヲi−I’i化JJ
:11 ’t (Bt Os ) 、r?化)f p−
r ニウム(GeO2) 、凸化アンチモン(Sb20
3)、五酸化バナジウム(V205 )、五酸化タンタ
ル(Tag)、rP化鉛(pbo)の中から選はれた一
種L1以上の酸化物でもって、0〜10モル%の範囲で
1?″)換できることも(ql 721された。これら
の酸化物の添加は試F)の溶融を促進するとともに、イ
・磁気f・11和値を増大させる効果がある。
本う6 Qiす11)磁′ト1ミアモルファス[[ン化
物ρ(枕体の0μ製に当って、W’t+眉を溶融する温
度が1300℃以下の場合には、溶f、−:Hシたもり
に如何に急速に冷却してもアモルファス状態の1袋化物
を得ることは出来なかった。さらに、1300℃〜16
00℃の温度で溶h(虫した試rFを1200℃以上の
温度から超急冷することが肝要であって、徐冷したり或
いは1200℃以下の温度から如何にf3.7μに冷却
してもアモルファス状態にすることは出来ないというこ
とが多くの実験から確められた。溶融した試料を超急冷
して固体化する場合に、急冷速度は早い方が望ましい。
すなわち冷却苅夏が速い程、均一なアモルファス組織を
得ることが出来るからである。従って、液体窒素内にそ
の一部を浸漬した金属板上に溶融物体を注ぎ超急冷する
方法もある。
実験の結果、毎秒少くとも5℃以上の速度で超急冷する
ことが望ましいことが判明した。
第2図は、本発明組成の一例として92MnFe2O4
・8旧、O8なる組成の試料を1400℃で10分間加
熱溶融した後に、これを直ちに液体窒素中に浸した胴板
の表面に注ぎ、超急冷した試料のX線回折線を示す。第
2図はこの試料がアモルファス状態になっていることを
よく示している。
試料を溶融する際にフェライト中のFe’+イオンがF
e”+イオンに還元されて、磁性を低下させたり、電気
抵抗を小さくするなどの好ましくない現象が起り易い。
従って、本発明の試料を溶融する際には酸素分圧が0.
2〜10気圧の酸化性ザ囲気内で実施することが望まし
い。雰囲気の酸素分圧が高い程、比較的容易にかつ良質
のアモルファス11タ化物イ藤1・゛11旧を作替:!
することが出メ7る。しかし10気ノー1−1戦−にの
r・・″1拌ミ分圧の]I′囲気中でニー′;3的に量
産することi;J、 If:I jo・・°fである。
更に、木兄IL′−Jに従えば、本会、i +、:)J
のアモルファス師化物強(厳i’:lE体は超急冷後P
j力1目゛、島処3711することによりその磁1:%
 Q’、”i:’t:をすこに−j)う向上させること
ができる。HI33 lalはJ14n F e 04
− B i203 系の34゛4(のものの百方1ば、
I5温Jr(による(HH,iづ罵F:i和1i:iの
増大のイ゛尭相を示す。
R’E 31j?Iに示ずように、上記のK<(fit
冷によって作製した本光りIfのアモルファスI・ゼ化
物磁注体を室温からゆっくり渇15!:をJ:昇さ°ぜ
なから再加熱すると磁気飽和値1−j増大する。そして
アモルファス状態が多結晶状」□ご;3に弯化する結晶
体温J5E (マンガン7エライトとn1203からが
5ろ「骨化11りの場合は約650℃)以上になると反
って砒気飽和伯は減少する傾向を示した。これは結晶化
が、4p(以上で非磁性の結晶相が析出するためとデフ
えられている。したがって結晶化jパ冒fj二よりイ1
(い7昌1”、pでJ?時間加ハしてアモルファス材料
の磁性の向」二を川ることが爪要なくとである。
こうして得られた本発明の強磁性を有するアモルファス
版化物イー性体は光をよ<1jfjすので、磁気光学用
素子材料として工業的に11めで有用である。
また電気抵抗も大きいので、1′〜い周波数ぐ・1城に
おけるコアとじで′Ij重要である。
〔実施例1〕 85モル%フバルトフエライトと、12モル%の酸化ビ
スマスと、5モA−%のr、3化棺11素の混合粉体を
白金ルツボに入れ電気炉内で1350℃に加熱溶融した
後に水で冷却したメV、rI−ル間を3’lI過させて
急冷した。こうして作目した試:1゛1の磁気飽和値は
j 7.4 emu / gであった。電気抵抗値は3
50Ω−cmであった。X#’d回析とP’j j’1
Il(4:”f、 、!′J1成の?■察によって、こ
の試各がアモルファスであることを確認した。この試料
を空気中で600℃に)Ol、l?間、加熱したところ
、その磁気f=rl和fピ(は2’ 0.2 emu/
7まで増大した。
〔実施例2〕 70モル%バリウムフェライトと20モル%のf’l’
! 化ビス7スと5モル%rq’< 化アングーモンと
3モル%t、マ化鉛からなるJ・’: f’Fを2 <
ir、圧のr−りj米分子’i−の亦l引気中で140
0“Cで20分同加熱し溶Ft+’! I、た後に直ち
に双ロール間を75’+ jJ、〜さ氾て冷却し八fさ
4・720ミクロンのアモルファスF、l、j jlj
FをイIJた。この1;4.料の室温における/1i(
気fj(和値は13.2 emu/I/  であり、保
磁力は3200エルステツドであった。このアモルファ
ス?、”X ’u’にスニ・2気圧の、:i2 二、、
:;分圧の?J四気中で620℃に511°?四P1加
メジしj二ところ、その磁気fr;4和値は23.5 
emu/g  まで増大した。
4、I&I rriiのrr:i 、中’:C’t’A
明r+s 1+s゛−目J1マンガンフェライト(Mn
Fe204 )の含有量(残部は五!”+’?化リシリ
ン、 0. )と磁気飽和イiパ(のjj、jl係を示
すグラフ、第2 t’j’、l’4;t z  92 
MnFe204・8R+、0.なるii’1lJ3!’
、の試)“トがアモルファスであることを示ずx l′
1回析Xg、’、1のバクーンを示ず1′:A1そして
2iT 31Σ4はマンガン7エライト(D、’Lr+
Fe204)とfjjQ化ビスマス(Bi20g)から
店る3イ・U′Iの組成のアモルファスi+il++化
物磁性体を空気中で11加熱した場合にお、けるlI、
J jj4:。’: Na 3”fq飽和値との1−1
係を示すグラフである。
代理人の氏名 倉 内 ノljl;  私的     
 倉  橋     暎 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)スピネル型結晶11・i造、六方晶型結晶桁造成い
    は、ガーネット型結晶干、q造のいずれかの結晶梠造を
    有するり!1ミ磁性1′12化↑グからpスるフェライ
    ト70〜92.5モル%と、酸化ビスマス(T31tO
    1)50〜Z5モル%とを含み、酸化ビスマスの組A 
    範囲の一部をt:19化硼累(B20. L口化ゲルマ
    ニウム(GeO2)、iiN化アンチモン(Sb20g
     )、五(?l化)(ナジウム(V205 ) 、五r
    ・ヒ化りンタ/l/ (T A20g )および酸化鉛
    (P l) O)の中から選はれた一種類以上の自゛ン
    化q′−1零〜10モル%で置換した組成を有し、そし
    て5・G 71j t+・のアモルファスM dを具備
    することを特徴とする(:l (IZ物磁性体。 2)スピネル4+;Jj結晶措造、六方晶型結晶(待造
    成いはガーネット型結晶tl’t lJ’qのいずれか
    の結晶(11造を有する強磁性酸化物から成るフェライ
    ト70〜92.5%h%と、酸化ビスマフ、 (Bi2
    03 )!to 〜75モル%とを含み、酸化ビスマス
    の組成範囲の一部を酸化硼素(Hz Os )、@’4
    化ゲルマニウム(Ge02 )、r’r化rンチモン(
    Sbt Os )、五A’2化バナジウム(V20S 
    )、五酸化タンタル(’rat OI+)および酸化鉛
    (P 1) O)の中から選ばれた一hl類以上の酸化
    物0〜10モル%で置聾した組成範囲を有する酸化物混
    合体を調製し、該酸化物混合体を0.2〜10気圧の酸
    素分圧の1や化性雰囲気内で1300℃〜1600℃の
    H7p、度に加熱溶)4’l!・した後に、少くとも1
    200℃以上の温度から毎秒5℃以上の速度で急冷して
    アモルファス化することを特徴とする強Id性アモルフ
    ァス南fL物磁性体の製造法。 3)スピネル型結晶栂造、六方晶型結晶h′り造成いは
    ガーネット型結晶借造のいずれかの結晶4f# %uを
    有する強磁性酸化物から成るフェライト70〜92.5
    モル%と、酸化ビスマス(Bl、O,)go〜7.5モ
    ル%とを含み、酸化ビスマスの組成範1!J1の一部を
    酸化7.ilQ素(B20s )、t”:り化ゲルマニ
    ウム、(aeo2)、酸化アンチモン(sb、 os)
    、五酸化バナジウムCv2os )、五I怖化タンタル
    (Ta20. )、および142化鉛(pbo)の中か
    ら選ばれた一種類以上の酸化物0〜10モルグで置換し
    た組成範囲を有する酸化物混合体をル;、1製し、該自
    セ化物混合体を0.2〜10気圧の漬床分圧の餉化性雰
    囲気内で1300℃〜1600℃の′g度に加熱溶融し
    た後に、少くとも1200℃以−りの湿度から毎秒5℃
    以上の速度で急冷してアモルファス化し、該アモルファ
    ス仕材オ゛1をその結晶化温度以下の湿度で再加熱し磁
    性の向上を計ることを特徴とする強磁性アモルファス蘭
    化物磁性体のWす清快。
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