JPS6054907B2 - 広温度範囲フエライト記憶磁心 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、リチウム系フェライトに酸化コバルトおよ
び酸化ランタンを複合添加した組成を有し、広温度範囲
にわたつて安定した動作をするフェライト記憶磁心に関
するものである。

記憶装置用の角形ヒステリシス特性を有するフェライ
トとしては、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライトやＬｉ系フェライ
トなどが周知であり、これらに種々のフェライトを複合
化させたものも実用化されている。

例えばこれらのフェライトに酸化コバルトを添加し、フ
ェライトのもつ結晶異方性定数の温度特性を利用し、混
晶フェライトの温度特性を改善する試みもなされている
。しかし、より厳格な環境条件のもとて周囲温度の変化
に対し電流補正をせずに動作させるには、なおかつ動作
マージンの点で不足があつた。 本発明の目的は、温度
特性を一層改善し、温度範囲−５５℃から＋ １００℃
の範囲にわたり、周囲温度による駆動電流補正をせずに
高速度スイッチング特性をもつフェライト記憶磁心を提
供することにある。

かかる目的を達成するため、本発明者等は添加物の種
類とその量について種々試作実験を行い、その結果、酸
化コバルトの添加によつて低温度サイドの温度特性を改
善し、それでは改善しきれない高温度サイドの温度特性
を酸化ランタンの添加によつて改善しうることを知得し
、本発明を完成するに至つたものてある。

すなわち本発明に系るフェライト記憶磁心は、リチウ
ム系フェライトをベースとし、それに酸化コバルト０．
４〜１．８モル％、酸化ラタン０．０２５〜０．１５モ
ル％を複合添加した組成を有するように構成されている
。

ベースとなるリチウム系フェライトの組成は、酸化リチ
ウム４〜１８モル％、酸化ニッケルおよび／または酸化
マンガン０〜２０モル％、酸化第２鉄５５〜８５モル％
、酸化亜鉛および／または酸化マグネシウム０〜１５モ
ル％の範囲のものが好適である。このような組成は、角
型特性を呈するリチウム系フェライトとして良く知られ
ている領域だから、各組成比率について詳細な説明は省
略する。酸化コバルトの添加は無妨害“１゛出力電圧（
ｕ■１）並びにブレーク電流（Ｉｂ）の変化率に大きな
影響を及ぼす。酸化コバルトの添加量を増加させていく
と低温度サイドの温度系数は徐々に低係数化されていく
が、添加量が増大しすぎると高温度サイドの温度係数は
改善されるものの低温度サイドの温度係数が逆方向に補
正されて悪化し、又、角型性も悪化する傾向となる。そ
れ故、酸化コバルトの添加量は温度特性の効果により０
．４〜１．８モル％でなければならず、特に０．８モル
％前後（イ）．６〜１．０モル％）とすると低温度サイ
ドの温度特性は極めて良好なものとなる。次に、酸化ラ
ンタンの添加量は高温度サイドの温度係数の改善に貢献
する。

単に温度係数のみを考えれば、添加量が増大するほど良
好な結果となるが、酸化ランタンの多量添加は妨害され
た゜“０゛出力電圧（ＤＶｚ）、デルタ雑音の悪化、す
な；わち角型性に悪影響を及ぼし、また駆動線のインピ
ーダンス（Ｌｚ）を増大させるため、０．０２５〜０．
１５モル％の範囲とする必要がある。つまり、このよう
な組成とすることによつて、ランタンとコバルトフェラ
イトの異方性定数の温度特性、ランンタンフエライトと
ベースとなるリチウム系フェライトのもつ異方性定数の
温度特性が総合的に調整され、結果的に、混晶体は広温
度範囲にわたり安定な特性を発揮するものと考えられる
。以下に本発明の構成並びに作用効果を実証するこ実験
例について説明する。

まず、試料の作成方法は次の如くである。原料となる各
種金属酸化物を配合割合に応じ、総量で５００ダを秤取
する。そして、酸化コバルト（ＣＯＣ）および酸化ラン
タン（Ｌｌｌ２Ｏ３）を除く各原料をボールミル中エチ
ルアルｊコールによる湿式で２叫間粉砕混合してから蒸
発乾個した後、一定メッシュで篩別し、８５０℃で約３
時間仮焼成を行う。この仮焼成粉体に、酸化コバルト及
び酸化ランタンを添加し、ボールミル中で４（ト）間の
粉砕を行う。こうして得られたフエラ１イト原料に適当
な結着剤が溶存する練合液を適量添加して規定厚さにシ
ート化し、焼成後の寸法が外径０．４１５ｉ１内径０．
２８０ｗｒ１ｔ１高さ０．１１５ｄのリング状磁心を打
抜成形し、これを十分乾燥した後、空気中で所望の抗磁
力が得られるような焼成条件（焼成温度１１００〜１２
００℃、１５〜２５分）で焼結する。焼結した磁心は、
その後、８５０〜９５０℃、３０〜１８紛で酸素ガスの
雰囲気中で焼鈍した。〔実験例−１〕 （１−１）ベースとなるリチウム系フェライトの配合組
成Ｌｌ２Ｏｌ５モル％、ＭｒｌＯ４モル％、Ｆｅ２Ｏ３
７８モル％、ＺｎＯｌモル％、ＭｇＯ２モル％（１−２
）動特性試験条件 全スイッチング電流 ■ｆ＝７５０ｒｒ１Ａデイスター
ブ電流１ｄ＝４５０ｒｒ１Ａ立上り時間 仕＝
印μｓ パルス ＴＷ＝２００ｒ１Ｓ 立下り Ｔｆ＝５０ｒ１Ｓ （１−３）結果 酸化コバルトのみの添加効果を調べるため、その添加量
を０〜１．８モル％まで変えた時の温度特性を第１図に
示す。

同図から、低温度サイドの補正は０．８モル％までの酸
化コバルトの添加によつて徐々に低係数化される傾向に
あり、その添加量を超えると、高温度サイドの温度特性
は改善されるが低温度サイドの温度係数が逆方向に補正
され悪化し、また角型性も悪化する傾向にあることが判
るであろう。それ故、低温度サイドの温度特性に着目す
れば、酸化コバルトの添加量を０．８モル％前後とする
のが最も好ましい。次に、酸化ランタン（Ｌｌ２Ｏ３）
の添加効果を調べるため、酸化コバルトの添加量を０．
８モル％に固定し、酸化ランタンの添加量を０〜０．２
５モル％まで変えた時の温度特性を第２図に示す。

また、第３図は酸化コバルトの添加量を１．２モル％に
固定した場合の同様の温度特性を示すグラフである。こ
れらの図から、酸化ランタンの添加によつて高温度側の
温度係数はよソー層改善されることが判る。しかし、酸
化ランタンの添加量に対する妨害“゜０゛出力電圧、デ
ルタ雑音、駆動線のインダクタンスをプロットすると、
第４図に示すように、添加量が多量となるとこれらの値
が悪化する、なわち角型性が悪化することが判明し、実
用上０．１５モル％程度が限界と判断される。〔実験例
−２〕 （２−１）ベースとなるリチウム系フェライトの配合組
成Ｌｌ２Ｏｌ２．２モル％、ＮｉＯ９モル％、Ｆｅ２Ｏ
３７３．８モル％、ＺｎＯ５モル％（２−２）動特性試
験条件 Ｉｆ／Ｉｄ＝７００／４２０ｒＴ１Ａ ｔｒ／Ｔｗ／Ｔｆ＝５０／２００／５０ｎｓ（２−３）
結果温度特性を第５図に示す。

ａは無添加、ｂは酸化コバルト１．４モル％添加、ｃは
酸化コバルト１．４モル％、酸化ランタン０．１モル％
添加の場合である。〔実施例−３〕 （３−１）ベースとなるリチウム系フェライトの配合組
成Ｌｌ２Ｏ９．８モル％、ＭｎＯｌ７．５モル％、Ｆｅ
２Ｏ３６２．２モル％、ＺｎＯｌＯ．５モル％（３−２
） 動特性試験条件 Ｉｆ／Ｉｄ＝５５０／３３０ｍＡ ｔｒ／Ｔｗ／Ｔｆ＝５０／３００／５０ｒ１Ｓ（３，３
）結果温度特性を第６図に示す。

ａは無添加、ｂは酸化コバルト１．０モル％添加、ｃは
酸化コバルト１．０モル％および酸化ランタン０．１モ
ル％複合添加の場合である。〔実験例−４〕（４．１）
ベースとなるリチウム系フェライトの配合組成Ｌｌ２Ｏ
６．３モル％、ＭｎＯｌ５．５モル％、Ｆｅ２Ｏ３５６
．９モル％、ＺｎＯｌ３．５モル％、ＭｇＯ７．８モル
％（４−２）動特性試験条件 Ｉｆ／Ｉｄ＝５００／３００！１１Ａ ｔｒ／ＴＷ／Ｔｆ＝５０／３００／５０ｒ１Ｓ（４−３
）結果温度特性を第７図に示す。

ａは無添加、ｂは酸化コバルト０．８モル％添加、ｃは
酸化コバルト０．８モル％および酸化ランタン０．０５
モル％複合添加の場合である。これらの実験結果から、
酸化コバルトを添加することによつて得られる良好な温
度特性を、酸化ランタンを複合添加することによつて一
層改善されることが判るであろう。

なお、これらの実験例におけるモル％表示は、より理解
し易くするためベース組成と添加物量とを分けて表わし
てある。

ベースの組成全てを加算すると１００％であり、添加物
を加えた場合、全体のモル％は少し変わつてくる。例え
ばＣＯＣ８．加量１．４モル％ということは、添加した
時点でのＬｉ２Ｏ，ＭｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３等の組成は、ベ
ースとして表示されているそれぞれのモル％に川惜信Ａ
を乗じた値で、ＣＯＯは１．４モル％ということである
。従つて合計は１００モル％となる。最初からこの数字
で表示しようとすると、ベース組成が同じで添加量を変
える場合の表示が難しい（添加量が変わるとベース組成
も当然変わる）ので、便宜的にベース組成と添加物量と
を分離して表現してある。本発明は上記のように構成し
たからこそ、−５５〜＋１００℃という広い温度範囲に
わたり、周囲温）度による駆動電流補正をせずに高速度
スイッチング特性をもつフェライト記憶磁心を得ること
ができるのである。なお、リチウム系フェライトの一部
を、他種の２価の金属イオンＭｅを含む化学量論的フエ
ライ７卜で置換すると、その化学式は、ＬｉＸＭｅ（１
−２Ｘ）Ｆｅ（２＋Ｘ）０４で表わすことができるが、
実際には化学量論的な値からずれた組成領域でも角型性
等の諸特性は良好であり、組成領域は上式Ｘで決まらな
い。

それつ故、本明細書では全て金属酸化物のモル％で組成
表示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は酸化コバルトの添加効果を示すグラフ、第２図
、第３図は共に酸化ランタンの添加効５果を示す温度特
性線図、第４図は酸化ランタンの添加とＤＶＺｌデルタ
雑音、ラインインダクタンスの関係を示す図、第５図は
実験例２に対応した温度特性線図、第６図は実験例３に
対応した温度特性線図、第７図は実験例４に対応した温
度特性線″θ図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸化リチウム４〜１８モル％、酸化第２鉄５５〜８
   ５モル％を含有するリチウム系フェライトをベースとし
   、それに酸化コバルト０．４〜１．８モル％、酸化ラン
   タン０．０２５〜０．１５モル％を複合添加した組成を
   有する広温度範囲フェライト記憶磁心。 ２ リチウム系フェライトは、酸化ニッケルおよび／ま
   たは酸化マンガンを２０モル％以下、酸化亜鉛および／
   または酸化マグネシウムを１５モル％以下含むことある
   ものである特許請求の範囲第１項記載の磁心。