JPS63308980A - 磁性合金薄膜 - Google Patents
磁性合金薄膜Info
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- JPS63308980A JPS63308980A JP62145541A JP14554187A JPS63308980A JP S63308980 A JPS63308980 A JP S63308980A JP 62145541 A JP62145541 A JP 62145541A JP 14554187 A JP14554187 A JP 14554187A JP S63308980 A JPS63308980 A JP S63308980A
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Landscapes
- Thin Magnetic Films (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は圧力センサ等の機械量センサに使用される磁性
合金薄膜に関するものである。
合金薄膜に関するものである。
従来の技術
従来より圧力やトルクや変位などの機械量を検出する素
子として、磁歪を有する合金の応力−磁気効果を用いた
センサが提案されているく例えば特開昭５８−１９５２
３９号公報、特開昭５８−１９５２４０号公報、特開昭
５９−６１７３１号公報等）。
子として、磁歪を有する合金の応力−磁気効果を用いた
センサが提案されているく例えば特開昭５８−１９５２
３９号公報、特開昭５８−１９５２４０号公報、特開昭
５９−６１７３１号公報等）。
この方法は、磁歪合金に加えられた応力による歪みが、
応力−磁気効果によって磁歪合金の透磁率を変化させる
ことを利用している。
応力−磁気効果によって磁歪合金の透磁率を変化させる
ことを利用している。
また磁歪を利用せず、歪みＩ：よる抵抗値の変化を利用
したものとして歪みゲージがあった。
したものとして歪みゲージがあった。
発明が解決しようとする問題点
上記のような磁性合金を機械量センサとして応用する場
合、高感度、高出力を得るためには、磁性合金の透磁率
、磁歪定数が大きい値を持つものが必要であるが、透磁
率の高い組成では高磁歪が得られに（＜、磁歪定数の大
きな組成では高透磁率が得られに（いという欠点があっ
た。
合、高感度、高出力を得るためには、磁性合金の透磁率
、磁歪定数が大きい値を持つものが必要であるが、透磁
率の高い組成では高磁歪が得られに（＜、磁歪定数の大
きな組成では高透磁率が得られに（いという欠点があっ
た。
一方歪みゲージでは感度は得られるが、応答速度、接着
強度等に限界があり、測定対象の温度変化が大きいと熱
膨張係数の差によってゲージがはがれてしまうなどの問
題点があった。
強度等に限界があり、測定対象の温度変化が大きいと熱
膨張係数の差によってゲージがはがれてしまうなどの問
題点があった。
問題点を解決するための手段
高透磁率を有する磁性合金と高磁歪定数を有する磁性合
金を交互に積層することによって磁性薄膜を形成する。
金を交互に積層することによって磁性薄膜を形成する。
作用
高透磁率薄膜と、高磁歪薄膜がそれぞれの特性を分担す
ることによって、広範囲な応力に対し高感度な出力の得
られる磁性薄膜を実現する。
ることによって、広範囲な応力に対し高感度な出力の得
られる磁性薄膜を実現する。
実施例
以下に本発明による一実施例を図面を用いて説明する。
実施例１
（Ｆｅｅｚ＋ｏ ＣＯ４／１０ ）９／ｌｏ Ｚｒｔｚ
＋ｏ合金およびＴｂＦｅ２合金をターゲットとして図１
に示すようにＴｉ基板１上にＦｅ−Ｃｏ−Ｚｒ系薄膜２
およびＦｅ−Ｔｂ系薄膜３を積層し、熱処理して軟磁性
薄膜を形成した。
＋ｏ合金およびＴｂＦｅ２合金をターゲットとして図１
に示すようにＴｉ基板１上にＦｅ−Ｃｏ−Ｚｒ系薄膜２
およびＦｅ−Ｔｂ系薄膜３を積層し、熱処理して軟磁性
薄膜を形成した。
薄膜はＤＣマグネトロンスパッタ装置を用い、Ａｒ雰囲
気中において次のような条件でスパッタを行った。
気中において次のような条件でスパッタを行った。
ス バ ッ タ 条 件
到達真空度 ５ Ｘ １０−６ＴｏｒｒＡｒ
圧 ５ Ｘ １０−３Ｔｏｒｒパワー
２５０Ｗ 基板温度 〜２０℃（水冷）ターゲット基
板間距離 ５０ｍｍ 上記のスパッタ条件において、前述のＦｅ−Ｃ。
圧 ５ Ｘ １０−３Ｔｏｒｒパワー
２５０Ｗ 基板温度 〜２０℃（水冷）ターゲット基
板間距離 ５０ｍｍ 上記のスパッタ条件において、前述のＦｅ−Ｃ。
−Ｚｒ系合金２およびＦ ｅ −Ｔｂ系合金３の２ Ｍ
ｌ類のターゲットを交互にスパッタすることによって基
板」二に積層膜を形成した。
ｌ類のターゲットを交互にスパッタすることによって基
板」二に積層膜を形成した。
この薄膜のＸ線回折パターンを調べたところ、非晶質で
あった。
あった。
また薄膜の透磁率を測定すると、１０ ｋ ｌ−１ｚ
。
。
２０ｍ０ｅで１００００以上という優れた値を示し ブ
こ 。
こ 。
このＴｉ基板の回りに第２図のようにコイルを巻きつけ
、左右方向から引張応力を加えてそのインダクタンス変
化を測定したところ第３図に示すように、広範囲の力に
対し安定した出力が得られた（実線）。Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚ
ｒ薄膜のみの場合の出力（破線）と比較すると、応力Ｆ
に対する感度（Δμ／ΔＦ）はほぼ一定であり、従来の
ように単相の合金を利用した場合より直線性のよい出力
特性を持つ。
、左右方向から引張応力を加えてそのインダクタンス変
化を測定したところ第３図に示すように、広範囲の力に
対し安定した出力が得られた（実線）。Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚ
ｒ薄膜のみの場合の出力（破線）と比較すると、応力Ｆ
に対する感度（Δμ／ΔＦ）はほぼ一定であり、従来の
ように単相の合金を利用した場合より直線性のよい出力
特性を持つ。
実施例２
また第二の実施例として高磁歪薄膜をＧｄ−Ｆｅ系で形
成した。ターゲットとして高透磁率薄膜については実施
例−と同じＦｅ−Ｃｏ−Ｚｒ系合金を用い、高磁歪薄膜
のターゲットにはＧｄＦｅ２合金を使用して第４図のよ
うな多層膜をＴｉ基板上に形成した。
成した。ターゲットとして高透磁率薄膜については実施
例−と同じＦｅ−Ｃｏ−Ｚｒ系合金を用い、高磁歪薄膜
のターゲットにはＧｄＦｅ２合金を使用して第４図のよ
うな多層膜をＴｉ基板上に形成した。
このＴｉ基板の回りに導線でコイルを巻き付は実施例１
と同様にして両側から引張応力を加えると実施例とほぼ
同等の結果が得られた。
と同様にして両側から引張応力を加えると実施例とほぼ
同等の結果が得られた。
さらにこれらの材料は温度変化に対する特性の変化が極
めて小さく、−３０℃〜１２０℃の範囲で上述の測定を
行ったところ、実施例１、実施例２共にほとんど出力に
差はなかった。しかも応力やトルクなどの測定対象が金
属であった場合、熱膨張係数の差が小さいため、その測
定対象に直接スパッタすることによって従来のような取
付、接着等の問題点が生じない。
めて小さく、−３０℃〜１２０℃の範囲で上述の測定を
行ったところ、実施例１、実施例２共にほとんど出力に
差はなかった。しかも応力やトルクなどの測定対象が金
属であった場合、熱膨張係数の差が小さいため、その測
定対象に直接スパッタすることによって従来のような取
付、接着等の問題点が生じない。
したがってこれらの良好な特性を利用することによって
優れた機械量センサを実現できることがわかる。
優れた機械量センサを実現できることがわかる。
発明の効果
高透磁率薄膜と高磁歪薄膜を積層した本発明の磁性薄膜
は、応力が外部から印加されると広範な印加応力領域で
μ変化を生じる。これによって広範囲の応力に対し高感
度な出力の得られる磁性薄膜が実現できる。
は、応力が外部から印加されると広範な印加応力領域で
μ変化を生じる。これによって広範囲の応力に対し高感
度な出力の得られる磁性薄膜が実現できる。
また金属基板上に薄膜を形成するため、熱膨張係数の差
が小さく広い温度領域での機械量の検出が可能となる。
が小さく広い温度領域での機械量の検出が可能となる。
第１図は本発明の一実施例による磁性薄膜の断面図、第
２図は本発明の磁性薄膜を利用した応力測定装置の模型
図、第３図は第２図の基板に応力を加えた場合の出力曲
線を示すグラフ、第４図は本発明の他の実施例による磁
性薄膜の断面図である。 １ 、４１ ・−Ｔｉ基板、２．４２−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚ
ｒ合金薄膜、３・・・Ｆｅ−Ｔｂ合金薄膜、２３・・・
コイル、２４・・・検出回路、４３・・・Ｆｅ−Ｇｄ合
金薄膜 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図 ３Ｆｅ−Ｔｂ、：を頑 第２図
２図は本発明の磁性薄膜を利用した応力測定装置の模型
図、第３図は第２図の基板に応力を加えた場合の出力曲
線を示すグラフ、第４図は本発明の他の実施例による磁
性薄膜の断面図である。 １ 、４１ ・−Ｔｉ基板、２．４２−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｚ
ｒ合金薄膜、３・・・Ｆｅ−Ｔｂ合金薄膜、２３・・・
コイル、２４・・・検出回路、４３・・・Ｆｅ−Ｇｄ合
金薄膜 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第１図 ３Ｆｅ−Ｔｂ、：を頑 第２図
Claims (4)
- （１）高透磁率薄膜と高磁歪薄膜とが少なくとも一層ず
つ交互に積層されることによって形成された磁性合金薄
膜。 - （２）高透磁率薄膜がＦｅ−Ｃｏ−Ｚｒから成ることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁性合金薄膜。 - （３）高磁歪薄膜がＦｅ−Ｔｂから成ることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の磁性合金薄膜。 - （４）薄膜のうちの少なくとも一層がアモルファス合金
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁
性合金薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62145541A JPS63308980A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 磁性合金薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62145541A JPS63308980A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 磁性合金薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63308980A true JPS63308980A (ja) | 1988-12-16 |
Family
ID=15387571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62145541A Pending JPS63308980A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 磁性合金薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63308980A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999015281A2 (en) * | 1997-09-19 | 1999-04-01 | Etrema Products, Inc. | Multilayer magnetostrictive transducer and magnetostrictive composite material for same |
| JP2007093244A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサと電動ステアリング装置 |
-
1987
- 1987-06-11 JP JP62145541A patent/JPS63308980A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999015281A2 (en) * | 1997-09-19 | 1999-04-01 | Etrema Products, Inc. | Multilayer magnetostrictive transducer and magnetostrictive composite material for same |
| WO1999015281A3 (en) * | 1997-09-19 | 2000-02-10 | Etrema Products Inc | Multilayer magnetostrictive transducer and magnetostrictive composite material for same |
| JP2007093244A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサと電動ステアリング装置 |
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