JPH04160913A - 静磁波フィルタ - Google Patents

静磁波フィルタ

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JPH04160913A
JPH04160913A JP28779590A JP28779590A JPH04160913A JP H04160913 A JPH04160913 A JP H04160913A JP 28779590 A JP28779590 A JP 28779590A JP 28779590 A JP28779590 A JP 28779590A JP H04160913 A JPH04160913 A JP H04160913A
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magnetostatic wave
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JP28779590A
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Masayuki Tanno
雅行 丹野
Toshihiko Riyuuou
俊彦 流王
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は静磁波素子、特には周波数0.8GHよ〜数1
0GH,の準マイクロ彼帯〜マイクロ波帯で用いらられ
る静磁波を利用するフィルタに関するものである。
(従来の技術) 周波数0.86)1.〜数10G)l工の準マイクロ波
帯〜マイクロ波帯で使用されるフィルタについてはY3
Fe、O,、(YIG)または(BiYFe)ao+2
を用いたものが提案されている。
(発明が解決しようとする課I!lり しかし、これら公知の静磁波フィルタは磁性膜の飽和磁
化の温度依存性が大きいためにフィルタの中心周波数が
温度により大きく変化してしまうという問題があると共
に、材料に加わる高周波磁界がある値より大きくなると
、材料の高周波磁化が飽和する特徴をもっているので、
扱える電力が小さいという問題がある。
(課題を解決するための手段) 本発明はこのような課題を解決した静磁波フィルタに関
するものであり、これは液相エピタキシャル法により基
板上に育成される、膜厚が20μm以上で磁気共鳴半値
幅(△H)が周波数9.20H,において1.0≦ΔH
≦4.0Oeで、飽和磁化が1,000G以下である酸
化物ガーネット磁性膜を用いてなる、周波数0.8GH
,以上で、挿入損失が入力電力を増加させたとぎに3d
B増加するときの人力電力が0dB11以上であること
を特徴とするものである。
すなわち、本発明者らは実際に大きな電力を扱え、また
中心周波数の温度依存性のtJzさな静磁波フィルタを
開発すべく種々検討した結果、この静磁波フィルタは液
相エピタキシャル法で基板上に育成した酸化物ガーネッ
ト磁性膜からなるものとするが、これを飽和磁化が小さ
く、膜厚が厚く、磁気共鳴半値幅の大きいものとすれば
中心周波数の温度依存性が小さく、かつ扱える電力量の
大きい静磁波フィルタの得られることを見出し、これに
ついてさらに研究を進め、これについてはその膜厚を2
GH厘以上とし、周波数9.2G)Iよにおける磁気共
鳴半値幅(△H)が1.0≦ΔH≦4.0Oeのものと
し、飽和磁化が1,000G以下のものとすれば、周波
数0.8GH,以上で飽和入力電力が068m以上であ
り、0〜60℃の温度範囲での中心周波数の変化幅が3
50MHz以下である静磁波フィルタの得られることを
確認して本発明を完成させた。
以下にこれをさらに詳述する。
(作用) 本発明は扱える電力量が大きく、中心周波数の温度依存
性の小さい静磁波フィルタに関するものである。
本発明の静磁波フィルタは液相エピタキシャル法で基板
上に育成された酸化物ガーネット磁性膜から゛なるもの
とされる。
この酸化物ガーネット磁性膜はガーネット基板単結晶上
に液相エピタキシャル法で育成させることによって得た
ものとされる。このガーネット基板単結晶はG(120
3、Sm20s、Nd、O,または必要に応じCab、
MgO1z「02、Y、0.などの置換材を所定量のG
a2O,と共にルツボに仕込み、高周波誘導で各々の融
点以上に加熱して溶融したのち、この融液からチョクラ
ルスキー法で引ぎ上げることによって得られたガドリニ
ウム・ガリウム・ガーネット(以下GGGと略記する)
、サマリウム・ガリウム・ガーネット、ネオジム・ガリ
ウム・ガーネットまたは上記したGGGにCa、Mg、
 Zr、Yの少なくとも1種を添加したGGG系のSO
G、NOG、 YOG [いずれも信越化学工業■製部
品′名コから選択されたものとすればよく、このガーネ
ット基板単結晶へのエピタキシャル膜の育成は例えば白
金ルツボの中にY2O5、Fe2O3および必要に応じ
Bi2O5、La2O3、GdzOs、Gazesをフ
ラックス成分としてのpbo、B2O3と共に仕込み、
1.100−1,200℃に加熱してこれを熔融したの
ち、この中に上記したガーネット基板単結晶を浸漬し、
過冷却状態から液相エピタキシャル法で形成させればよ
い。
このよにして作られた酸化物ガーネット磁性膜としては
一般式 %式% で示される単結晶が例示されるが、このものは膜厚さが
20μm未満では飽和しやすくなるので膜厚が20μm
以上のものであることが必要であるし、ぎ これはまた周波数9.2G)lzにおける磁気共鳴半値
幅(△H)が1.0Oe未満では飽和しやすくなり、4
.0Oeより大きいと挿入損失が大となるので、これは
Ga元素の添加量を選択することによってその磁気共鳴
半値幅(△H)が1.0≦ΔH≦4008となるように
することが必要とされるし、これはまた温度特性を良く
するということから飽和磁化が1.000G以下のもの
とすることが必要とされる。
本発明の静磁波フィルタは膜厚、磁気共鳴半値幅および
飽和磁化がこのように調整された液相エピタキシャル法
で作られた酸化物ガーネット磁性−膜をチップ化するこ
とによって作られるが、このようにして得られた静磁波
フィルタは入力電力を増加していくと挿入損失が増加す
るという飽和現象が起り難いし、このものは周波数0.
8GHz以上で飽和入力電力が0dBm以上、例えば0
.5〜160dBmとなり、扱える電力が従来品にくら
べて著しく大きくなり、0〜60℃の温度範囲での中心
周波数の変化幅が350MHz以下であるという有利性
が与えられるので、このものは例えば0.8GH2から
数10G)lxの準マイクロ波帯からマイクロ波帯で使
用されるフィルタとして、使用された場合小型でかつ大
電力が得られ、また周波数の温度依存性の小さいものに
なるという工業的な有用性が与えられ(実施例) つぎに本発明の実施例および比較例をあげるが、例中に
おける磁気共鳴半値幅(△H)は強磁性共鳴装置(FM
R)を用いた破壊測定により周波数9.2G)Izで求
めたもの、飽和磁化は振動子法(VSM)により求めた
もの、また静磁波フィルターの入出力特性はネットワー
クアナライザーにより求めたものである。
実施例1〜6、比較例1〜3 目的とする酸化物ガーネット磁性膜を育成するためのガ
ーネット基板単結晶として、格子定数が12.383人
で厚さが500 μm 、直径3インチのGGG結晶板
とこのGGG結晶を構成する元素の一部をYマ置換した
格子定数が12.37人で厚さが500μm1直径3イ
ンチのYOG結晶板を用意した。
ついで、純度が99.99%以上である所定量のY2O
3、Fe2O3、Bi2O5,La2O5、Ga2O,
およびフラックス成分としてのPbO1B20.を白金
ルツボに仕込み、1,100℃に加熱して溶融し、この
融液から上記したガーネット基板単結晶の上に液相エピ
タキシャル法で第1表に示した9種類の酸化物ガーネッ
l−1iiI性膜を育成させ、分光光度計でその膜厚を
しらへたところ、第1表に示したとおりの結果が得られ
た。
ついで、これらの単結晶から1.Ox 1.0mm角の
試料を切り出し、これを強磁性共鳴装置の9.2GHz
の円筒型キャビティ内に、この試料が印加磁界に対して
垂直になるようにセットしてその磁気共鳴半値幅(△H
)を測定したところ、第1表に示したとおりの結果が得
られた。
つぎにこれらの単結晶から1.2mm X 3.2ma
+の試料を切り圧し、これを^U製で電極対数が3で、
電極幅が50μ閣、電極間隔が50μ■であり、また送
・受信用のトランスジユーザーの間隔が0.6mmであ
るパラレルストリップトランスデユーサの上に、その長
辺がトランスジューサと平行で、その中心が2つのトラ
ンスジューサの中心線と合致するように接着して17s
1図に示した静磁波フィルタを作り、この素子を小型の
電磁石内に入れ、この磁性材料の磁性膜に対して垂直に
3.000Gの磁場を加え、この素子の周波数と挿入損
失との関係をしらへたところ、第1表の試料N091の
試料についてて第2図に示したような結果得られた。
また、この第2図において最小の挿入損失を示した周波
数(2,0GI(z)において人力する電、力を一20
dBmから◆28 dBmまで変化させて挿入損失をし
らべ、同様に第1表に示した試料すべてについてこれを
静電波フィルタとしたときの人力電力と損失の関係をし
らべたところ、第1表および第2図に示したとおりの結
果が得られ、比較例としての試料No、7 (比較例1
)のものは飽和人力電力が0.8GHzで18dB+*
と大きいが挿入損失が7.9dBと大きくなり、試料N
o、8 (比較例2)のものは0.8GHzにおいて飽
和入力電力が−3,5dBmと小さく、また試料No、
9 (比較例3)のものは挿入損失が0.8GHzにお
いて7.l1dB と大きかった。
(発明の効果) 本発明は温度特性がよく、大きな電力が扱える静磁波フ
ィルタに関するものであり、これは前記したように液相
エピタキシャル法により基板に育成された、膜厚が20
μm以上で、磁気共鳴半値幅(△H)が9.2GHzに
おいて、1.0≦ΔH≦4.0Oeで、飽和磁化が1.
000G以下である酸化物ガーネット磁性膜からなり、
周波数0.81Jz以上で、挿入損失が入力電力を増加
させたときに36Bfl加するときの入力電力がOdB
++以上であることを特徴とするものであるが、このも
のは従来品にくらべて大きな電力が扱えるので、フィル
タに使用される静磁波素子として有用とされる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の静磁波フィルタの縦断面図、第
1図(b)はその平面図、第2図は本発明の静磁波フィ
ルタの周波数と挿入損失との関係を示したグラフ、第3
図は本発明の静磁波フィルタの入力電力と挿入損失との
関係を示したグラフを示したものである。 第1図 (b) フルミアτフSツ2基不及 1.8     +、9    2.0   2.1 
   2.2−周波数(GHz) 第3図 一入力電力(68m)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.液相エピタキシャル法により基板上に育成される、
    膜厚が20μm以上で磁気共鳴半値幅(△H)が周波数
    9.2GH_2において1.0≦ΔH≦4.0Oeで、
    飽和磁化が1,000G以下である酸化物ガーネット磁
    性膜を用いてなる、周波数0.8GH_2以上で、挿入
    損失が入力電力を増加させたときに3dB増加するとき
    の入力電力が0dBm以上であることを特徴とする静磁
    波フィルタ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011252741A (ja) * 2010-06-01 2011-12-15 Toyohashi Univ Of Technology 磁界の測定方法及びその装置

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