JPH1174582A - Azimuth sensor - Google Patents

Azimuth sensor

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JPH1174582A
JPH1174582A JP9233067A JP23306797A JPH1174582A JP H1174582 A JPH1174582 A JP H1174582A JP 9233067 A JP9233067 A JP 9233067A JP 23306797 A JP23306797 A JP 23306797A JP H1174582 A JPH1174582 A JP H1174582A
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JP
Japan
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magnetic field
azimuth sensor
elements
atomic
δtx
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9233067A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisato Koshiba
寿人 小柴
Teruhiro Makino
彰宏 牧野
Yoshihiro Sudou
能啓 須藤
Shinichi Sasagawa
新一 笹川
Yuichi Ubunai
雄一 生内
Akihisa Inoue
明久 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP98306532A priority patent/EP0899798A3/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an azimuth sensor wherein its size can be reduced while azimuth of line of magnetic force due to earth magnetism is measured with precision. SOLUTION: The azimuth sensor comprises first and second magnetic impedance effect elements (here after stated as MI element) 2 and 3 which detect the component in X-axis and Y-axis directions of the line of magnetic force due to external magnetic field, and coils 5 and 6 which apply the MI elements 2 and 3 with bias magnetization, and the MI elements 2 and 3 are so allocated on the same plane 4 that the current paths of AC current applied to each of them are orthogonal to each other, and the MI elements 1 and 3 comprises, as main component, one or more kinds of Fe, Co, and Ni and also comprises one or more kinds of element among Zr, Nb, Ta, Hf, Mo, Ti, and V as well as B, while being a soft magnetic metal glass alloy which is, of temperature interval ΔTx of subcooling liquid 20 K or above, represented by an equation ΔTx=Tx-Tg (where, Tx is crystallization start temperature, TG is glass transition temperature).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地磁気による磁力
線の方位を検出する方位センサに関するものであり、特
に、軟磁性金属ガラス合金からなる磁気インピーダンス
効果素子を備えた方位センサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an azimuth sensor for detecting an azimuth of a magnetic field line due to terrestrial magnetism, and more particularly to an azimuth sensor having a magneto-impedance effect element made of a soft magnetic metallic glass alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】方位センサは、単独で地磁気等の外部磁
界による磁力線の方位を測定できるので、車載用コンパ
ス及びナビゲーションシステム等の自車位置の検出手段
として広く用いられている。
2. Description of the Related Art Since a direction sensor can independently measure the direction of a magnetic field line due to an external magnetic field such as terrestrial magnetism, it is widely used as a means for detecting the position of a vehicle such as an on-board compass and a navigation system.

【0003】上述の方位センサの中でも、フラックスゲ
ートセンサーは、その動作原理上安定性に優れ、磁界の
検出感度も10-7〜10-6G程度と高いので、広く用い
られている。しかし、このフラックスゲートセンサー
は、環状の磁心と、この磁心に巻回して磁場を印加する
励磁巻線と、磁心の磁束密度を検出する検出巻線とから
なる構造であるため、形状が塊状となり、小型化が図れ
ないという課題がある。
[0003] Among the above azimuth sensors, the flux gate sensor is widely used because of its excellent operation principle and high magnetic field detection sensitivity of about 10 -7 to 10 -6 G. However, since this flux gate sensor has a structure consisting of an annular magnetic core, an exciting winding wound around the magnetic core and applying a magnetic field, and a detection winding detecting the magnetic flux density of the magnetic core, the shape becomes massive. However, there is a problem that miniaturization cannot be achieved.

【0004】一方、別の方位センサとして、磁気抵抗素
子(以下、MR素子と略す)を用いた方位センサは、2
つのMR素子をそれぞれに印加される電流の電流路が互
いに直交するように同一平面内に配置し、これら2つの
MR素子をブリッジ等に接続することにより外部磁界に
よる磁力線の方位を検出するもので、形状が平面状であ
り、小型化を図ることが可能である。
On the other hand, as another direction sensor, a direction sensor using a magnetoresistive element (hereinafter abbreviated as an MR element) has two
The two MR elements are arranged on the same plane so that the current paths of the currents applied to them are orthogonal to each other, and by connecting these two MR elements to a bridge or the like, the direction of the magnetic field lines due to the external magnetic field is detected. Since the shape is flat, the size can be reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のMR素
子を用いた方位センサは、外部磁界の強度の変化による
MR素子自身の固有抵抗に対する抵抗変化率が3〜6%
程度と小さく、抵抗変化が鋭敏ではないので、地磁気等
の外部磁界による磁力線の精密な方位測定を行うことが
困難であり、方位センサとして適当でないという課題が
あった。
However, a conventional azimuth sensor using an MR element has a resistance change rate of 3 to 6% with respect to the intrinsic resistance of the MR element itself due to a change in the intensity of an external magnetic field.
Since the resistance change is not so sharp and the resistance change is not sharp, it is difficult to accurately measure the azimuth of the line of magnetic force by an external magnetic field such as terrestrial magnetism.

【0006】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたものであって、その形状を小型にすることが可能で
あり、かつ地磁気による磁力線の方位を精密に測定でき
る方位センサを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an azimuth sensor capable of miniaturizing its shape and capable of accurately measuring the azimuth of a magnetic field line due to terrestrial magnetism. With the goal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の方位セ
ンサは、外部磁界による磁力線の方位の検出手段とし
て、Fe、Co、Niのうちの1種または2種以上の元
素を主成分とし、Zr、Nb、Ta、Hf、Mo、T
i、Vのうちの1種または2種以上の元素とBを含み、
ΔTx=Tx−Tg(式中、Txは結晶化開始温度、T
gはガラス遷移温度を示す)の式で表される過冷却液体
の温度間隔ΔTxが20K以上である軟磁性金属ガラス
合金からなる磁気インピーダンス効果素子を備えること
を特徴とする。また、本発明において、前記組成に対し
てZrを必ず含み、ΔTxが25K以上であることを特
徴とするものであっても良い。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following constitution. The azimuth sensor according to the present invention includes one or more of Fe, Co, and Ni as main components, and detects Zr, Nb, Ta, Hf, Mo, T
i, containing one or more elements of V and B and B;
ΔTx = Tx−Tg (where Tx is the crystallization onset temperature, Tx
(g denotes a glass transition temperature). A magnetic impedance effect element made of a soft magnetic metallic glass alloy having a temperature interval ΔTx of a supercooled liquid represented by the following formula: In the present invention, the composition may include Zr, and ΔTx is 25K or more.

【0008】本発明の方位センサは、先に記載の方位セ
ンサであって、前記外部磁界による磁力線のX軸方向の
成分の検出手段である第1の磁気インピーダンス効果素
子と、前記外部磁界による磁力線のY軸方向の成分の検
出手段である第2の磁気インピーダンス効果素子とを備
えることを特徴とする。また、本発明の方位センサは、
先に記載の方位センサであって、前記第1、2の磁気イ
ンピーダンス効果素子は、それぞれに印加される交流電
流の電流路が互いに直交するように同一平面内に配置さ
れたことを特徴とする。また、本発明の方位センサは、
先に記載の方位センサであって、前記第1、2の磁気イ
ンピーダンス効果素子には、それぞれに印加される交流
電流の電流路に沿ってバイアス磁化を印加するための巻
線が巻回されたことを特徴とする。
The azimuth sensor according to the present invention is the azimuth sensor described above, wherein the first magneto-impedance effect element is a means for detecting a component in the X-axis direction of the magnetic field line due to the external magnetic field; And a second magneto-impedance effect element which is means for detecting a component in the Y-axis direction. Further, the azimuth sensor of the present invention,
The azimuth sensor described above, wherein the first and second magneto-impedance effect elements are arranged on the same plane such that current paths of alternating currents applied to the first and second magneto-impedance effect elements are orthogonal to each other. . Further, the azimuth sensor of the present invention,
The azimuth sensor described above, wherein the first and second magneto-impedance effect elements are wound with windings for applying bias magnetization along current paths of alternating currents applied to the first and second magneto-impedance effect elements, respectively. It is characterized by the following.

【0009】更に、本発明の方位センサは、先に記載の
方位センサであって、前記軟磁性金属ガラス合金は、Δ
Txが60K以上であり、下記の組成で表されるもので
あることを特徴とすることを特徴とする。 (Fe1-a-bCoaNib100-x-yxy 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%であ
り、MはZr、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのう
ちの1種または2種以上からなる元素である。また、本
発明は、前記(Fe1-a-bCoaNib100-x-yxy
る組成式において0.042≦a≦0.29、0.042
≦b≦0.43の関係にされてなることを特徴とするも
のでも良い。
Further, the azimuth sensor according to the present invention is the azimuth sensor described above, wherein the soft magnetic metallic glass alloy has a Δ
Tx is 60K or more and is represented by the following composition. (Fe 1-ab Co a Ni b) 100-xy M x B y where, 0 ≦ a ≦ 0.29,0 ≦ b ≦ 0.43,5 atomic%
≦ x ≦ 20 atomic%, 10 atomic% ≦ y ≦ 22 atomic%, and M is an element composed of one or more of Zr, Nb, Ta, Hf, Mo, Ti, and V. Further, the present invention is, 0.042 ≦ a ≦ in the (Fe 1-ab Co a Ni b) 100-xy M x B y a composition formula 0.29,0.042
≦ b ≦ 0.43.

【0010】更に、本発明の方位センサは、先に記載の
方位センサであって、前記軟磁性金属ガラス合金は、Δ
Txが60K以上であり、下記の組成で表されるもので
あることを特徴とすることを特徴とする。 (Fe1-a-bCoaNib100-x-y-zxyz 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%、0原
子%≦z≦5原子%であり、MはZr、Nb、Ta、H
f、Mo、Ti、Vのうちの1種または2種以上からな
る元素、TはCr、W、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Pt、Al、Si、Ge、C、Pのうちの1種また
は2種以上からなる元素である。また、本発明は、前記
(Fe1-a-bCoaNib100-x-y-zxyzなる組成
式において0.042≦a≦0.29、0.042≦b≦
0.43の関係にされてなるものでも良い。
Further, the azimuth sensor of the present invention is the azimuth sensor described above, wherein the soft magnetic metallic glass alloy has a Δ
Tx is 60K or more and is represented by the following composition. (Fe 1-ab Co a Ni b) 100-xyz M x B y T z where, 0 ≦ a ≦ 0.29,0 ≦ b ≦ 0.43,5 atomic%
≦ x ≦ 20 at%, 10 at% ≦ y ≦ 22 at%, 0 at% ≦ z ≦ 5 at%, and M is Zr, Nb, Ta, H
f, Mo, Ti, an element composed of one or more of V, T is Cr, W, Ru, Rh, Pd, Os, I
It is an element composed of one or more of r, Pt, Al, Si, Ge, C, and P. Further, the present invention is, 0.042 ≦ a ≦ 0.29,0.042 ≦ b ≦ in the (Fe 1-ab Co a Ni b) 100-xyz M x B y T z a composition formula
A relationship of 0.43 may be used.

【0011】次に、本発明の方位センサは、前記元素M
が(M'1-cM"c)で表され、M'はZrまたはHfのう
ちの1種または2種であり、M"はNb、Ta、Mo、
Ti、Vのうちの1種または2種以上からなる元素であ
り、0≦c≦0.6であることを特徴とするものでも良
い。更に、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成におい
て、cが0.2≦c≦0.4の範囲であることを特徴とす
るものでも良く、前記cが0≦c≦0.2の範囲である
ことを特徴としても良い。更に、本発明の方位センサ
は、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成において、a
が0.042≦a≦0.25、bが0.042≦b≦0.1
であることを特徴としても良い。本発明の方位センサ
は、前記軟磁性金属ガラス合金に427〜627℃で熱
処理が施されてなることを特徴とするものでも良い。更
に、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成において元素
Bの50%以下をCで置換しても良い。
Next, the azimuth sensor of the present invention uses the element M
Is represented by (M ′ 1−c M ″ c ), M ′ is one or two of Zr or Hf, and M ″ is Nb, Ta, Mo,
It may be an element composed of one or more of Ti and V, wherein 0 ≦ c ≦ 0.6. Further, in the composition of the soft magnetic metallic glass alloy, c may be in a range of 0.2 ≦ c ≦ 0.4, and c may be in a range of 0 ≦ c ≦ 0.2. There may be a feature. Further, the azimuth sensor according to the present invention, in the composition of the soft magnetic metallic glass alloy,
Is 0.042 ≦ a ≦ 0.25, b is 0.042 ≦ b ≦ 0.1
It may be characterized by being. The azimuth sensor according to the present invention may be characterized in that the soft magnetic metallic glass alloy is subjected to a heat treatment at 427 to 627 ° C. Further, 50% or less of the element B may be replaced with C in the composition of the soft magnetic metallic glass alloy.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1において、方位センサ1に
は、外部磁界のX軸方向の成分の検出手段である第1の
磁気インピーダンス効果素子(以下、MI素子と略す)
2と、X軸方向に垂直なY軸方向の外部磁界の成分の検
出手段である第2のMI素子3とが備えられている。磁
気インピーダンス効果素子(MI素子)とは、磁気イン
ピーダンス効果(Magneto-Impedance Effect)を有する
素子である。磁気インピーダンス効果とは、ワイヤ状ま
たはリボン状の磁性体に電源からMHz帯域の交流電流
を印加し、この状態で磁性体の長手方向から外部磁界を
印加すると、外部磁界が数ガウス程度の微弱磁界であっ
ても、磁性体の両端に素材固有のインピーダンスによる
電圧が発生し、その振幅が外部磁界の強度に対応して数
十%の範囲で変化する、すなわちインピーダンス変化を
起こす現象をいう。第1、2のMI素子2、3は、F
e、Co、Niのうちの1種または2種以上を主成分と
する軟磁性金属ガラス合金からなり、その形状は平面視
略矩形で所定の厚みを有するものである。第1、2のM
I素子2、3は、それぞれに印加される交流電流の電流
路の方向が互いに直交するように平面4に配置されてい
る。即ち、第1、2のMI素子2、3は、それぞれの長
手方向の向きが互いに直交するように配置されている。
具体的には、第1、2のMI素子2、3は、平面4に任
意の手段によって固定されている。第1、2のMI素子
2、3の形状は、図1においては板状であるが、これに
限られることはなく、棒状、薄帯(リボン)状、ワイヤ
状、線状、線状の成形体の複数本を撚り合わせたもの等
であっても良い。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, a direction sensor 1 includes a first magneto-impedance effect element (hereinafter, abbreviated as MI element) as a means for detecting a component of an external magnetic field in the X-axis direction.
2 and a second MI element 3 which is a means for detecting a component of an external magnetic field in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction. A magneto-impedance effect element (MI element) is an element having a magneto-impedance effect. The magneto-impedance effect means that when an alternating current in the MHz band is applied from a power supply to a wire-shaped or ribbon-shaped magnetic material and an external magnetic field is applied in the longitudinal direction of the magnetic material, the external magnetic field is a weak magnetic field of about several gauss. In this case, a voltage is generated at both ends of the magnetic material due to the impedance inherent to the material, and the amplitude of the voltage changes within a range of several tens of percent corresponding to the intensity of the external magnetic field. The first and second MI elements 2 and 3
It is made of a soft magnetic metallic glass alloy containing one or more of e, Co, and Ni as main components, and has a substantially rectangular shape in plan view and a predetermined thickness. 1st, 2nd M
The I-elements 2 and 3 are arranged on the plane 4 such that the directions of the current paths of the alternating current applied to them are orthogonal to each other. That is, the first and second MI elements 2 and 3 are arranged such that their longitudinal directions are orthogonal to each other.
Specifically, the first and second MI elements 2 and 3 are fixed to the plane 4 by any means. The shape of the first and second MI elements 2 and 3 is plate-like in FIG. 1, but is not limited thereto, and may be rod-like, ribbon-like, wire-like, linear-like, or linear-like. It may be one obtained by twisting a plurality of molded bodies.

【0013】第1、2のMI素子2、3には、第1、2
のMI素子2、3に印加される交流電流の電流路の方向
に沿って、即ち、第1、2のMI素子2、3の長手方向
に沿ってバイアス磁化を印加するための巻線5、6が巻
回されている。巻線5、6の両端は、巻線端子5a、6
aを介して、外部巻線用導線5b、6bに接続されてい
る。第1、2のMI素子2、3の長手方向の両端2a、
2bには、出力電流を取り出すための出力導線7、8、
9が接続されている。導線7、9は、出力端子7a、9
aを介して、出力用外部導線7b、9bに接続されてい
る。また、導線8の両端は、第1のMI素子2の端部2
aと第2のMI素子3の端部3aとに接続されている。
また、導線8は、出力端子8aを介して、出力用外部導
線8bに接続されている。更に、第1、2のMI素子
2、3のそれぞれの長手方向の両端2a、3aには、図
示しない交流電流を印加するための導線が接続されてい
る。
The first and second MI elements 2 and 3 have first and second MI elements 2 and 3, respectively.
A winding 5 for applying a bias magnetization along the direction of the current path of the alternating current applied to the MI elements 2 and 3, ie, along the longitudinal direction of the first and second MI elements 2 and 3. 6 is wound. Both ends of the windings 5 and 6 are connected to winding terminals 5a and 6
are connected to the external winding conductors 5b and 6b via a. Both ends 2a of the first and second MI elements 2 and 3 in the longitudinal direction,
2b, output wires 7, 8, for extracting output current,
9 is connected. The conductors 7, 9 are connected to the output terminals 7a, 9
are connected to the output external conductors 7b and 9b via a. Further, both ends of the conductor 8 are connected to the end 2 of the first MI element 2.
a and the end 3 a of the second MI element 3.
The conductor 8 is connected to an output external conductor 8b via an output terminal 8a. Further, a lead wire (not shown) for applying an alternating current is connected to both ends 2a and 3a in the longitudinal direction of the first and second MI elements 2 and 3, respectively.

【0014】上述の方位センサ1の動作は次の通りであ
る。図1において、第1、2のMI素子2、3には、図
示しない導線からMHz帯域の交流電流が印加されてい
る。このとき、第1、2のMI素子2、3のそれぞれの
両端2a、3aには、それぞれの素子に固有のインピー
ダンスによる電圧が発生している。図1に示すように、
外部磁界による磁力線の方向を任意とし、この磁力線が
第1のMI素子2に印加されると、第1のMI素子2の
両端に発生するインピーダンスは、この磁力線の第1の
MI素子2の長手方向に対して平行な成分(X軸方向の
成分)の大きさに対応したものとなる。同様に、この磁
力線が第2のMI素子3に印加されると、第2のMI素
子3の両端に発生するインピーダンスは、この磁力線の
第2のMI素子3の長手方向に対して平行な成分(Y軸
方向の成分)の大きさに対応したものとなる。即ち、第
1、2のMI素子2、3に対して、外部磁界による磁力
線の方向が変化すると、これに対応して第1、2のMI
素子2、3のインピーダンスが変化し、第1、2のMI
素子2、3から出力される電圧値が変化することにな
る。このようにして、方位センサ1においては、出力端
子7a、8aから、地磁気のX軸方向の成分の大きさに
対応した電圧値を示す出力電流が取り出され、出力端子
9a、8aから、地磁気のY軸方向の成分の大きさに対
応した電圧値を示す出力電流が取り出される。これらの
出力電流は、外部出力導線7b、8b、9bを介して図
示しない処理部に送られる。処理部では、得られた出力
電流に基づいて地磁気による磁力線の方位が測定され
る。
The operation of the azimuth sensor 1 is as follows. In FIG. 1, an alternating current in the MHz band is applied to the first and second MI elements 2 and 3 from a conductor (not shown). At this time, a voltage is generated at each end 2a, 3a of each of the first and second MI elements 2, 3 by an impedance unique to each element. As shown in FIG.
The direction of the lines of magnetic force caused by the external magnetic field is arbitrary, and when the lines of magnetic force are applied to the first MI element 2, the impedance generated at both ends of the first MI element 2 is equal to the length of the lines of the first MI element 2. This corresponds to the magnitude of the component parallel to the direction (the component in the X-axis direction). Similarly, when this line of magnetic force is applied to the second MI element 3, the impedance generated at both ends of the second MI element 3 becomes a component of the line of magnetic force parallel to the longitudinal direction of the second MI element 3. (The component in the Y-axis direction). That is, when the direction of the line of magnetic force changes with respect to the first and second MI elements 2 and 3 due to the external magnetic field, the first and second MI elements 2 and 3 correspondingly change.
The impedance of the elements 2 and 3 changes, and the first and second MIs
The voltage value output from the elements 2 and 3 changes. In this way, in the azimuth sensor 1, an output current indicating a voltage value corresponding to the magnitude of the component of the terrestrial magnetism in the X-axis direction is taken out from the output terminals 7a and 8a, and the terrestrial magnetism is outputted from the output terminals 9a and 8a. An output current indicating a voltage value corresponding to the magnitude of the component in the Y-axis direction is extracted. These output currents are sent to a processing unit (not shown) via the external output conductors 7b, 8b, 9b. The processing unit measures the azimuth of the line of magnetic force due to terrestrial magnetism based on the obtained output current.

【0015】従来のMR素子の磁気検出感度が0.1
Oe程度であるのに対し、磁気インピーダンス効果を有
する素子(MI素子)は、10-5 Oe程度の磁気を検
出することが可能である。特に、本発明の第1、2のM
I素子2、3に、コルピッツ発振回路などの自己発振回
路等を接続して数〜数十MHzの交流電流を印加した場
合には、分解能が約10-6 Oeの高感度で外部磁界を
安定に検出できるので、微弱な外部磁界の検出が可能に
なる。従って、第1、2のMI素子2、3の形状を長手
方向の長さを短くしてMI素子固有のインピーダンスを
小さくするような形状とした場合においても、良好な磁
気検出感度が得られるので、方位センサ1の小型化を図
ることが可能となる。
The magnetic detection sensitivity of the conventional MR element is 0.1
In contrast to Oe, an element having a magnetic impedance effect (MI element) can detect about 10 -5 Oe of magnetism. In particular, the first and second M of the present invention
When a self-oscillation circuit such as a Colpitts oscillation circuit is connected to the I-elements 2 and 3 and an alternating current of several to several tens of MHz is applied, the external magnetic field is stabilized with high sensitivity of about 10 -6 Oe and high resolution. , It is possible to detect a weak external magnetic field. Therefore, even when the first and second MI elements 2 and 3 are shaped such that the length in the longitudinal direction is reduced to reduce the impedance unique to the MI element, good magnetic detection sensitivity can be obtained. In addition, the size of the direction sensor 1 can be reduced.

【0016】また、上述したように、本発明の方位セン
サ1には、第1、2のMI素子2、3にバイアス磁化を
印加するための巻線5、6が備えられている。本発明に
係る第1、2のMI素子2、3は、図2(a)に示すよ
うに、外部磁界ゼロを中心に外部磁界の絶対値に依存し
て正負方向にほぼ対称的に出力電圧の変化(インピーダ
ンス変化)を示す。
Further, as described above, the direction sensor 1 of the present invention is provided with the windings 5 and 6 for applying bias magnetization to the first and second MI elements 2 and 3. As shown in FIG. 2A, the first and second MI elements 2 and 3 according to the present invention have an output voltage substantially symmetrically in the positive and negative directions depending on the absolute value of the external magnetic field with respect to the external magnetic field zero. (Change in impedance).

【0017】方位センサ1の第1、2のMI素子2、3
にバイアス磁化を印加しない場合には、図2(b)に示
すように、外部磁界による磁力線の方向を第1のMI素
子2の長手方向に対して0〜90゜に変化させると、第
1のMI素子2からの出力電圧が低下する。また、外部
磁界による磁力線の方向を90〜180゜に変化させる
と、第1のMI素子2からの出力電圧が上昇する。この
とき、0゜と180゜における出力電圧の電圧値は同一
となり、磁力線の方向を正確に測定することができな
い。
First and second MI elements 2 and 3 of the direction sensor 1
When the bias magnetization is not applied to the first MI element 2, as shown in FIG. 2B, when the direction of the line of magnetic force caused by the external magnetic field is changed from 0 to 90 ° with respect to the longitudinal direction of the first MI element 2, Output voltage from the MI element 2 of FIG. Further, when the direction of the magnetic field lines due to the external magnetic field is changed to 90 to 180 °, the output voltage from the first MI element 2 increases. At this time, the voltage values of the output voltages at 0 ° and 180 ° are the same, and the direction of the line of magnetic force cannot be measured accurately.

【0018】第1、2のMI素子2、3にバイアス磁化
を印加した場合には、図2(c)に示すように、外部磁
界に対するインピーダンスが直線的に変化する領域を使
用することになり、外部磁界による磁力線の方向を0〜
180゜に変化した場合でも、MI素子からの出力電圧
の変化が線形的であり、外部磁界の方向を正確に測定で
きる。
When a bias magnetization is applied to the first and second MI elements 2 and 3, a region where the impedance with respect to an external magnetic field changes linearly as shown in FIG. 2C. , The direction of the line of magnetic force
Even when the angle changes by 180 °, the change in the output voltage from the MI element is linear, and the direction of the external magnetic field can be accurately measured.

【0019】第1、2のMI素子2、3に印加するバイ
アス磁化の大きさは、絶対値で0.1〜2 Oeの範囲
であることが好ましい。バイアス磁化の大きさが、0.
1 Oe以下若しくは2 Oe以上の範囲では、外部磁界
に対するインピーダンス変化が線形変化でないので好ま
しくない。従って、バイアス磁化を印加するための巻線
5、6に印加するバイアス電流は、数mAの直流電流で
十分である。
The magnitude of the bias magnetization applied to the first and second MI elements 2 and 3 is preferably in the range of 0.1 to 2 Oe in absolute value. When the magnitude of the bias magnetization is 0.
A range of 1 Oe or less or 2 Oe or more is not preferable because the impedance change with respect to the external magnetic field is not a linear change. Therefore, a DC current of several mA is sufficient as the bias current applied to the windings 5 and 6 for applying the bias magnetization.

【0020】第1、2のMI素子2、3を構成する軟磁
性金属ガラス合金は、Fe、Co、Niのうちの1種ま
たは2種以上を主成分とし、ΔTx=Tx−Tg(式
中、Txは結晶化開始温度、Tgはガラス遷移温度を示
す)の式で表される過冷却液体領域の温度幅ΔTxが2
0K以上、組成によっては40〜60K以上という顕著
な温度間隔を示すので、徐冷による成形が可能となり、
比較的肉厚のリボン状や線状の成形体を作成することが
可能となる。
The soft magnetic metallic glass alloy constituting the first and second MI elements 2 and 3 contains one or more of Fe, Co and Ni as main components, and ΔTx = Tx−Tg (where , Tx indicates a crystallization start temperature, and Tg indicates a glass transition temperature).
0K or more, depending on the composition, shows a remarkable temperature interval of 40 to 60K or more, so that molding by slow cooling becomes possible,
A relatively thick ribbon or linear shaped body can be produced.

【0021】高い磁気インピーダンス効果を有しなが
ら、しかも20K以上のΔTxを有する軟磁性金属ガラ
ス合金を得るために、この軟磁性金属ガラス合金に、Z
r、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのうちの1種ま
たは2種以上とBとを含有させる。より具体的に例示す
ると、本発明では、その組成が、 (Fe1-a-bCoaNib100-x-yxy の一般式で表記することができ、この一般式において、
0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%≦x≦2
0原子%、10原子%≦y≦22原子%なる関係が好ま
しく、MはZr、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vの
うちの1種又は2種以上からなる元素である。前記の組
成において、Zrを必ず含み、ΔTxが25K以上であ
ることが好ましい。また、前記の組成において、ΔTx
が60K以上であることがより好ましい。更に、前記
(Fe1-a-bCoaNib100-x-yxyなる一般式にお
いて0.042≦a≦0.29、0.042≦b≦0.43
の関係にされてなることが好ましい。
In order to obtain a soft magnetic metallic glass alloy having a high magnetic impedance effect and having a ΔTx of 20 K or more, Z
One or more of r, Nb, Ta, Hf, Mo, Ti, and V and B are contained. More specifically illustrated, in the present invention, the composition can be expressed by the general formula (Fe 1-ab Co a Ni b) 100-xy M x B y, in this formula,
0 ≦ a ≦ 0.29, 0 ≦ b ≦ 0.43, 5 atomic% ≦ x ≦ 2
The relation of 0 atomic%, 10 atomic% ≦ y ≦ 22 atomic% is preferable, and M is an element composed of one or more of Zr, Nb, Ta, Hf, Mo, Ti, and V. In the above composition, it is preferable that Zr is always contained and ΔTx is 25K or more. In the above composition, ΔTx
Is more preferably 60K or more. Furthermore, the (Fe 1-ab Co a Ni b) 0.042 ≦ a ≦ 0.29,0.042 ≦ b ≦ 0.43 in the 100-xy M x B y becomes the general formula
It is preferable that the following relationship is satisfied.

【0022】次に、本発明に係る他の軟磁性金属ガラス
合金は、その組成が、(Fe1-a-bCoaNib
100-x-y-zxyzの一般式で表記することができ、こ
の一般式において、0≦a≦0.29、0≦b≦0.4
3、5原子%≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原
子%、0原子%≦z≦5原子%であり、MはZr、N
b、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのうちの1種又は2種
以上からなる元素、TはCr、W、Ru、Rh、Pd、
Os、Ir、Pt、Al、Si、Ge、C、Pのうちの
1種又は2種以上の元素である。また、本発明は、前記
(Fe1-a-bCoaNib100-x-y-zxyzなる 一般
式において0.042≦a≦0.29、0.042≦b≦
0.43の関係にされてなるものでも良い。次に、前記
元素Mが(M'1-cM"c)で表され、M'はZrまたはH
fのうちの1種または2種であり、M"はNb、Ta、
Mo、Ti、Vのうちの1種または2種以上からなる元
素であり、0≦c≦0.6であることを特徴とするもの
でも良い。更に、前記組成においてcが0.2≦c≦0.
4の範囲であることを特徴とするものでも良く、前記c
が0≦c≦0.2の範囲であることを特徴としても良
い。更に本発明において、0.042≦a≦0.25、
0.042≦b≦0.1であることを特徴としても良い。
Next, another soft magnetic metallic glass alloy according to the present invention has a composition of (Fe 1 -ab Co a Ni b ).
100-xyz M x B y T z in the general formula can be represented in, in the general formula, 0 ≦ a ≦ 0.29,0 ≦ b ≦ 0.4
3, 5 at% ≦ x ≦ 20 at%, 10 at% ≦ y ≦ 22 at%, 0 at% ≦ z ≦ 5 at%, M is Zr, N
b, an element composed of one or more of Ta, Hf, Mo, Ti and V, and T is Cr, W, Ru, Rh, Pd,
One or more of Os, Ir, Pt, Al, Si, Ge, C and P. Further, the present invention is, 0.042 ≦ a ≦ 0.29,0.042 ≦ b ≦ in the (Fe 1-ab Co a Ni b) 100-xyz M x B y T z consisting formula
A relationship of 0.43 may be used. Next, the element M is represented by (M ' 1-c M " c ), and M' is Zr or H
f is one or two kinds, and M ″ is Nb, Ta,
Mo, Ti, or V is an element composed of one or more of Mo, Ti, and V, and may be characterized in that 0 ≦ c ≦ 0.6. Further, in the above composition, c is 0.2 ≦ c ≦ 0.2.
4, and may be in the range of c.
Is in the range of 0 ≦ c ≦ 0.2. Further, in the present invention, 0.042 ≦ a ≦ 0.25,
It may be characterized in that 0.042 ≦ b ≦ 0.1.

【0023】本発明において、軟磁性金属ガラス合金に
427℃(700K)〜627℃(900K)で熱処理
が施されてなることを特徴とするものでも良い。この範
囲の温度で熱処理がなされたものは、高い透磁率を示
す。なお、加熱後の冷却時に急冷すると、結晶相が析出
してアモルファス化できないので、熱処理後の冷却速度
はできるだけ遅いものとする必要があり、加熱後に徐冷
するか焼き鈍しするなどの処理が好ましい。また、前記
の組成において原子Bの50%以下をCで置換しても良
い。
In the present invention, the soft magnetic metallic glass alloy may be heat-treated at 427 ° C. (700 K) to 627 ° C. (900 K). Those heat-treated at temperatures in this range exhibit high magnetic permeability. Note that, if quenched at the time of cooling after heating, the crystal phase precipitates and cannot be made amorphous. Therefore, the cooling rate after the heat treatment must be as low as possible, and treatment such as slow cooling or annealing after heating is preferable. In the above composition, 50% or less of the atoms B may be replaced with C.

【0024】「組成限定理由」本発明の軟磁性金属ガラ
ス合金においては、主成分であるFeを多く含む成分系
においてΔTxが大きくなり易く、Feを多く含む成分
系においてCo含有量とNi含有量を適正な値とするこ
とで、ΔTxの値を60K以上にすることができる。具
体的には、50K〜60KのΔTxを確実に得るために
は、Coの組成比を示すaの値を0≦a≦0.29、N
iの組成比を示すbの値を0≦b≦0.43の範囲、6
0K以上のΔTxを確実に得るためには、Coの組成比
を示すaの値を0.042≦a≦0.29、Niの組成比
を示すbの値を0.042≦b≦0.43の範囲とするこ
とが好ましい。また、前記の範囲内において、良好な磁
気インピーダンス効果を得るためには、Coの組成比を
示すaの値を0.042≦a≦0.25の範囲とすること
が好ましく、Niの組成比を示すbの値を0.042≦
b≦0.1の範囲とすることがより好ましい。
[Reason for Composition Limitation] In the soft magnetic metallic glass alloy of the present invention, ΔTx tends to increase in a component system containing a large amount of Fe, which is a main component, and Co and Ni contents in a component system containing a large amount of Fe. Is set to an appropriate value, the value of ΔTx can be made 60K or more. Specifically, in order to reliably obtain ΔTx of 50K to 60K, the value of a indicating the composition ratio of Co is set to 0 ≦ a ≦ 0.29, N
The value of b indicating the composition ratio of i is in the range of 0 ≦ b ≦ 0.43, 6
In order to reliably obtain ΔTx of 0K or more, the value of a indicating the composition ratio of Co is set to 0.042 ≦ a ≦ 0.29, and the value of b indicating the composition ratio of Ni is set to 0.042 ≦ b ≦ 0.0. Preferably, it is in the range of 43. In order to obtain a good magneto-impedance effect within the above range, it is preferable that the value of a indicating the composition ratio of Co be in the range of 0.042 ≦ a ≦ 0.25. Is set to 0.042 ≦
It is more preferable that b ≦ 0.1.

【0025】MはZr、Nb、Ta、Hf、Mo、T
i、Vのうちの1種又は2種以上からなる元素である。
これらはアモルファスを生成させるために有効な元素で
あり、5原子%以上、20原子%以下の範囲が好まし
く、5原子%以上、15原子%以下の範囲がより好まし
い。これら元素Mのうち、特にZrまたはHfが有効で
ある。ZrまたはHfは、その一部をNb等の元素と置
換することができるが、置換する場合の組成比cは、0
≦c≦0.6の範囲であると、高いΔTxを得ることがで
きるが、特にΔTxを80以上とするには0.2≦c≦
0.4の範囲が好ましい。
M is Zr, Nb, Ta, Hf, Mo, T
It is an element composed of one or more of i and V.
These are effective elements for forming amorphous, and are preferably in the range of 5 at% to 20 at%, more preferably 5 at% to 15 at%. Among these elements M, Zr or Hf is particularly effective. Part of Zr or Hf can be replaced by an element such as Nb.
When Δc is in the range of 0.6, a high ΔTx can be obtained. In particular, when ΔTx is set to 80 or more, 0.2 ≦ c ≦
A range of 0.4 is preferred.

【0026】Bは、高いアモルファス形成能があり、本
発明では10原子%以上、22原子%以下の範囲で添加
する。この範囲を外れると、Bが10原子%未満である
と、ΔTx が消滅するために好ましくなく、22原子%
よりも大きくなるとアモルファスが形成できなくなるた
めに好ましくない。より高いアモルファス形成能と良好
な磁気インピーダンス効果を得るためには、16原子%
以上、20原子%以下とすることがより好ましい。
B has a high amorphous forming ability, and is added in the range of 10 to 22 atomic% in the present invention. Outside this range, if B is less than 10 atomic%, ΔTx disappears, which is not preferable.
If it is larger than this, it is not preferable because an amorphous phase cannot be formed. In order to obtain a higher amorphous forming ability and a better magneto-impedance effect, 16 atomic%
As described above, the content is more preferably set to 20 atomic% or less.

【0027】前記の組成系に更に、Tで示される、C
r、W、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Al、
Si、Ge、C、Pのうちの1種又は2種以上の元素を
添加することもできる。本発明ではこれらの元素を0原
子%以上、5原子%以下の範囲で添加することができ
る。これらの元素は主に耐食性を向上させる目的で添加
するもので、この範囲を外れると、アモルファス形成能
が劣化するために好ましくない。
In the above composition system, C represented by T
r, W, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Al,
One or more elements of Si, Ge, C, and P can be added. In the present invention, these elements can be added in a range of 0 atomic% to 5 atomic%. These elements are added mainly for the purpose of improving the corrosion resistance, and if it is out of this range, the amorphous forming ability is undesirably deteriorated.

【0028】本発明に係る軟磁性金属ガラス合金からな
る第1、2のMI素子2、3は、溶製してから鋳造法に
より、或いは単ロールもしくは双ロールによる急冷法に
よって、更には液中紡糸法や溶液抽出法によって、バル
ク状、薄帯(リボン)状、線状体等の種々の形状として
製造される。これらの製造法によって、従来の非晶質合
金によるリボン状のMI素子に比べての10倍以上の厚
さと形の大きさの第1、2のMI素子2、3を得ること
ができるので、方位センサ1に用いる場合においても、
第1、2のMI素子2、3の形状の自由度が高い故に、
方位センサ1の設計、製造が容易になる。
The first and second MI elements 2 and 3 made of the soft magnetic metallic glass alloy according to the present invention are melted and then cast by a casting method, or a quenching method using a single roll or twin rolls, and It is manufactured in various shapes such as bulk, thin ribbon (ribbon), and linear body by spinning or solution extraction. By these manufacturing methods, it is possible to obtain the first and second MI elements 2 and 3 having a thickness and a shape size that are 10 times or more as large as those of a ribbon-shaped MI element made of a conventional amorphous alloy. Even when used for the direction sensor 1,
Since the degree of freedom of the shapes of the first and second MI elements 2 and 3 is high,
Design and manufacture of the direction sensor 1 are facilitated.

【0029】これらの方法により得られた前記の組成の
軟磁性金属ガラス合金は、室温において軟磁気特性(So
ft magnetism)を有している。この軟磁気特性は300
℃〜500℃の範囲内の熱処理を施すことによって更に
改善される。このため、方位センサ1への応用に有用な
ものとなる。
The soft magnetic metallic glass alloy of the above composition obtained by these methods has a soft magnetic property (So
ft magnetism). This soft magnetic property is 300
It is further improved by performing a heat treatment in the range of from 500C to 500C. For this reason, it becomes useful for application to the direction sensor 1.

【0030】上述の方位センサ1は、Fe、Co、Ni
のうちの1種または2種以上を主成分とし、Zr、N
b、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのうちの1種または2
種以上の元素とBを含み、ΔTx=Tx−Tg(式中、
Txは結晶化開始温度、Tgはガラス遷移温度を示す)
の式で表される過冷却液体の温度間隔ΔTxが20K以
上である軟磁性金属ガラス合金からなるMI素子を備え
ており、外部磁界の変化に対するインピーダンスの変化
が大きいので、地磁気のような微弱な外部磁界を検出す
ることができる。また、本発明に係る第1、2のMI素
子2、3は、外部磁界の検出感度が高いので、第1、2
のMI素子2、3の大きさを小さくすることが可能とな
り、方位センサ1の形状を小型化できる。更に、本発明
に係る第1、2のMI素子2、3は、鋳造法、単ロール
法、双ロール法等により、従来の非晶質合金に比べて板
厚が大きい成形体を容易に得られるので、方位センサ1
に用いる場合においても、第1、2のMI素子2、3の
形状の自由度が高い故に、方位センサ1の設計が容易に
なり、更に第1、2のMI素子2、3の加工等が容易で
あり、方位センサ1の製造が容易になると共に、製造コ
ストを低減できる。
The above-mentioned direction sensor 1 is composed of Fe, Co, Ni
One or more of the above as a main component, Zr, N
one or two of b, Ta, Hf, Mo, Ti, V
At least one kind of element and B, ΔTx = Tx−Tg (where,
Tx indicates the crystallization onset temperature, and Tg indicates the glass transition temperature.)
Is provided with a MI element made of a soft magnetic metallic glass alloy having a temperature interval ΔTx of the supercooled liquid of 20K or more represented by the following formula, and a change in impedance with respect to a change in an external magnetic field is large. An external magnetic field can be detected. In addition, the first and second MI elements 2 and 3 according to the present invention have high detection sensitivity for the external magnetic field,
It is possible to reduce the size of the MI elements 2 and 3 and to reduce the size of the azimuth sensor 1. Further, the first and second MI elements 2 and 3 according to the present invention can easily obtain a compact having a larger thickness than a conventional amorphous alloy by a casting method, a single roll method, a twin roll method, or the like. Direction sensor 1
In the case where the first and second MI elements 2 and 3 are used, the degree of freedom of the shape of the first and second MI elements 2 and 3 is high, so that the design of the azimuth sensor 1 is facilitated. This is easy, and the manufacture of the direction sensor 1 is facilitated, and the manufacturing cost can be reduced.

【0031】上述の方位センサ1は、外部磁界のX軸方
向の成分の検出手段である第1のMI素子2と、Y軸方
向の外部磁界の成分の検出手段である第2のMI素子3
とを備え、第1、2のMI素子2、3は、それぞれに印
加される交流電流の電流路が互いに直交するように同一
平面4内に配置され、第1、2のMI素子2、3に印加
される交流電流の電流路に沿ってバイアス磁化を印加す
る巻線5、6が巻回されたものであるので、地磁気によ
る磁力線の方位を正確に測定できる。
The above-described azimuth sensor 1 includes a first MI element 2 for detecting a component of an external magnetic field in the X-axis direction and a second MI element 3 for detecting a component of the external magnetic field in the Y-axis direction.
The first and second MI elements 2 and 3 are arranged in the same plane 4 so that current paths of alternating currents applied to the first and second MI elements 2 and 3 are orthogonal to each other. Since the windings 5 and 6 for applying the bias magnetization along the current path of the alternating current applied to are wound, it is possible to accurately measure the azimuth of the magnetic lines of force due to terrestrial magnetism.

【0032】また、上述の第1、2のMI素子2、3
は、外部磁界が−2 Oe〜+2 Oe程度の微弱磁界の
範囲において、出力電圧の値の変化が穏やかであると共
に出力電圧の値の変化が線形的で定量性が良好であるの
で、方位センサ1の外部磁界による磁力線の方位測定の
精度をより高くすることができる。また、外部磁界の方
位を測定するための出力電圧を処理する回路構成が比較
的簡単になり、方位センサ1の製造コストを下げること
ができる。更に、第1、2のMI素子2、3に印加する
バイアス磁化は最大でも2 Oe程度と小さくて済むの
で、バイアス磁化を印加するための回路構成を簡単にす
ることができる。
The first and second MI elements 2, 3
Since the change of the output voltage value is gentle and the change of the output voltage value is linear and the quantification is good in the range of a weak magnetic field of about -2 Oe to +2 Oe, the azimuth sensor The accuracy of the azimuth measurement of the magnetic field lines by the external magnetic field can be further improved. Further, the circuit configuration for processing the output voltage for measuring the azimuth of the external magnetic field becomes relatively simple, and the manufacturing cost of the azimuth sensor 1 can be reduced. Furthermore, since the bias magnetization applied to the first and second MI elements 2 and 3 can be as small as about 2 Oe at the maximum, the circuit configuration for applying the bias magnetization can be simplified.

【0033】上述の方位センサ1は、軟磁性金属ガラス
合金である第1、2のMI素子2、3に、427℃〜6
27℃の範囲内の熱処理が施されたものであり、良好な
軟磁気特性を示し、磁気インピーダンス効果を向上させ
ることができるので、地磁気のような微弱な外部磁界を
検出することが容易に行える。
The above-described azimuth sensor 1 includes first and second MI elements 2 and 3 made of a soft magnetic metallic glass alloy.
Since heat treatment in the range of 27 ° C. has been performed, good soft magnetic characteristics are exhibited, and the magnetic impedance effect can be improved, so that a weak external magnetic field such as terrestrial magnetism can be easily detected. .

【0034】[0034]

【実施例】以下、実施例によって詳細に説明する。 (実施例1)Fe、Co、Ni、Zr、Nbの単体純金
属と純ボロン結晶をArガス雰囲気中において混合しア
ーク溶解して母合金を製造した。次に、この母合金をル
ツボで溶解し、アルゴンガス雰囲気中において40m/
Sで回転している銅ロールにルツボ下端の0.4mm径
のノズルから射出圧力0.39×105Paで吹き出して
急冷する単ロール法を実施することにより、幅0.4〜
1mm、厚さ13〜22μmの金属ガラス合金薄帯の試
料を製造した。得られた試料は、示差走査熱量測定(D
SC)により分析した。
The present invention will be described in detail below with reference to embodiments. (Example 1) A pure metal of Fe, Co, Ni, Zr, and Nb and a pure boron crystal were mixed in an Ar gas atmosphere and arc-melted to produce a mother alloy. Next, this master alloy was melted in a crucible, and 40 m / m.
The copper roll rotating at S is blown out from a 0.4 mm diameter nozzle at the lower end of the crucible at an injection pressure of 0.39 × 10 5 Pa to perform a single roll method of quenching, thereby obtaining a width of 0.4 to 0.4 mm.
A sample of a metallic glass alloy ribbon having a thickness of 1 mm and a thickness of 13 to 22 μm was manufactured. The obtained sample was subjected to differential scanning calorimetry (D
SC).

【0035】図3は、各々Fe60Co3Ni7Zr
1020、Fe56Co7Ni7Zr1020、Fe49Co14
7Zr1020、Fe46Co17Ni7Zr1020なる組成
の金属ガラス合金薄帯試料のDSC曲線を示す。また、
図4には、Fe56Co7Ni7Zr8Nb220なる組成の
金属ガラス合金薄帯試料のDSC曲線を示す。これらの
いずれの試料においても、温度を上昇させてゆくことで
広い過冷却液体領域が存在することを確認でき、その過
冷却液体領域を超えて加熱することで結晶化することが
明らかになった。過冷却液体領域の温度間隔ΔTxは、
ΔTx=Tx−Tgの式で表されるが、図3に示すTx−T
gの値はいずれの試料でも60Kを超え、64〜68K
の範囲になっている。過冷却液体領域を示す実質的な平
衡状態は、発熱ピークによる結晶化を示す温度より少し
低い596℃(869K)〜632℃(905K)の広
い範囲で得られた。
FIG. 3 shows each of Fe 60 Co 3 Ni 7 Zr
10 B 20, Fe 56 Co 7 Ni 7 Zr 10 B 20, Fe 49 Co 14 N
3 shows a DSC curve of a metal glass alloy ribbon sample having a composition of i 7 Zr 10 B 20 and Fe 46 Co 17 Ni 7 Zr 10 B 20 . Also,
FIG. 4 shows a DSC curve of a metallic glass alloy ribbon sample having a composition of Fe 56 Co 7 Ni 7 Zr 8 Nb 2 B 20 . In each of these samples, it was confirmed that a wide supercooled liquid region was present by increasing the temperature, and it was clarified that crystallization was caused by heating beyond the supercooled liquid region. . The temperature interval ΔTx in the supercooled liquid region is
ΔTx = Tx−Tg, where Tx−T shown in FIG.
The value of g exceeds 60K for any of the samples, and is 64 to 68K.
Is in the range. Substantial equilibrium, indicating a supercooled liquid region, was obtained over a wide range from 596 ° C (869K) to 632 ° C (905K), slightly below the temperature at which crystallization due to the exothermic peak occurred.

【0036】図5は、(Fe1-a-bCoaNib70Zr
1020なる組成系におけるΔTx(=Tx−Tg)の値に
対するFeとCoとNiのそれぞれの含有量依存性を示
す三角組成図である。図5に示す結果から明らかなよう
に、(Fe1-a-bCoaNib70Zr1020なる組成系
の全ての範囲においてΔTxの値は25Kを超えてい
る。一方、ΔTxに関しては、Feを多く含む組成系に
おいて大きな値になっていることがわかり、ΔTxを6
0K以上にするには、Co含有量を3原子%以上、20
原子%以下、Ni含有量を3原子%以上、30原子%以
下にすることが好ましいことがわかる。 なお、(Fe
1-a-bCoaNib70Zr1020なる組成式においてC
o含有量を3原子%以上にするには、(Fe1-a-bCoa
Nib)を70原子%とするので、Coの組成比aが0.
042以上、Co含有量を20原子%以下にするには、
Coの組成比aが0.29以下となる。また、同様にN
i含有量を3原子%以上にするにはNiの組成比bが
0.042以上、30原子%以下にするには、Niの組
成比bが0.43以下となる。
FIG. 5 shows (Fe 1 -ab Co a Ni b ) 70 Zr
FIG. 10 is a triangular composition diagram showing the dependence of the contents of Fe, Co, and Ni on the value of ΔTx (= Tx−Tg) in a composition system of 10 B 20 . As is clear from the results shown in FIG. 5, the value of ΔTx exceeds 25K in the entire range of the composition system of (Fe 1 -ab Co a Ni b ) 70 Zr 10 B 20 . On the other hand, it was found that ΔTx was a large value in the composition system containing a large amount of Fe, and ΔTx was 6
In order to make it 0K or more, the Co content is made 3 atomic% or more and 20% or more.
It is understood that it is preferable to set the Ni content to not more than 3 atomic% and not more than 30 atomic%. Note that (Fe
1-ab Co a Ni b ) 70 Zr 10 B 20
In order to make the o content 3 atomic% or more, (Fe 1-ab Co a
Since Ni b) is referred to as 70 atomic%, the composition ratio a of Co is 0.
042 or more, and to make the Co content 20 atom% or less,
The composition ratio a of Co becomes 0.29 or less. Similarly, N
In order to make the i content 3 atomic% or more, the Ni composition ratio b is 0.042 or more, and to make it 30 atomic% or less, the Ni composition ratio b is 0.43 or less.

【0037】(実施例2)実施例1と同様にして、厚さ
が20〜195μmのFe56Co7Ni7Zr4Nb620
なる組成の急冷薄帯を作製した。急冷薄帯の厚みは、単
ロール法において、るつぼ内の合金溶湯をノズルからロ
ールに吹き付ける際に、るつぼのノズル径、ノズル先端
とロール表面との距離(ギャップ)、ロールの回転数、
射出圧力及び雰囲気圧力等を適当に調整することによっ
て調整した。得られた急冷薄帯をX線回折により分析し
た。結果を図6に示す。図6から、板厚20〜195μ
mの薄帯にあっては、いずれも2θ=38〜52゜にハ
ローなパターンを有しており、アモルファス単相組織を
有していることがわかる。
[0037] (Example 2) In the same manner as in Example 1, the thickness of 20~195μm Fe 56 Co 7 Ni 7 Zr 4 Nb 6 B 20
A quenched ribbon having the following composition was produced. In the single roll method, when the molten alloy in the crucible is sprayed from the nozzle to the roll in the single roll method, the thickness of the crucible nozzle, the distance between the nozzle tip and the roll surface (gap), the number of rotations of the roll,
It was adjusted by appropriately adjusting the injection pressure, the atmospheric pressure, and the like. The resulting quenched ribbon was analyzed by X-ray diffraction. FIG. 6 shows the results. As shown in FIG.
Each of the thin ribbons of m has a halo pattern at 2θ = 38 to 52 °, which indicates that the ribbon has an amorphous single-phase structure.

【0038】(実施例3)実施例1と同様にして、Fe
64Co3Ni3Zr1020、Fe60Co3Ni7Zr
1020、Fe56Co7Ni7Zr1020、Fe49Co14
7Zr1020、Fe46Co17Ni7Zr1020なる各組
成の急冷薄帯を作製した。得られた急冷薄帯について、
急冷状態のまま(製造時の急冷状態)とアニール温度を
427℃(700K)とした場合、477℃(750
K)、527℃(800K)の温度とした場合の各々の
飽和磁束密度(Bs)と保磁力(Hc)と1kHzの透磁
率(μe)の測定結果を以下に示す。
Example 3 In the same manner as in Example 1, Fe 3
64CoThreeNiThreeZrTenB20, Fe60CoThreeNi7Zr
TenB20, Fe56Co7Ni7ZrTenB20, Fe49Co14N
i7ZrTenB20, Fe46Co17Ni7ZrTenB20Each set
A rapidly quenched ribbon was produced. About the obtained quenched ribbon,
Keep the quenched state (quenched state at the time of manufacturing) and the annealing temperature.
427 ° C (700K), 477 ° C (750K)
K) Each temperature at a temperature of 527 ° C. (800 K)
Saturation magnetic flux density (Bs), coercive force (Hc) and magnetic permeability of 1 kHz
The measurement results of the rate (μe) are shown below.

【0039】 ○Fe64Co3Ni3Zr1020試料 急冷のまま 427℃アニール 477℃アニール 527℃アニール Bs 0.91 0.88 0.91 0.92 Hc 3.4 2.9 2.6 2.0 μe 4666 9639 12635 11882 ○Fe60Co3Ni7Zr1020試料 急冷のまま 427℃アニール 477℃アニール 527℃アニール Bs 0.92 0.93 0.92 0.93 Hc 2.7 2.1 2.2 1.7 μe 4173 9552 11702 10896 ○Fe56Co7Ni7Zr1020試料 急冷のまま 427℃アニール 477℃アニール 527℃アニール Bs 0.95 0.95 0.96 0.94 Hc 6.1 2.88 2.41 3.06 μe 5100 14260 17659 8121 ○Fe49Co14Ni7Zr1020試料 急冷のまま 427℃アニール 477℃アニール 527℃アニール Bs 0.94 0.93 0.93 0.93 Hc 9.9 3.7 3.37 5.526 ○Fe46Co17Ni7Zr1020試料 急冷のまま 427℃アニール 477℃アニール 527℃アニール Bs 0.96 0.95 0.95 0.96 Hc 10.8 3.2 3.3 6.4Fe 64 Co 3 Ni 3 Zr 10 B 20 Sample quenched 427 ° C. Annealed 477 ° C. Annealed 527 ° C. Bs 0.91 0.88 0.91 0.92 Hc 3.4 2.9 2.6 2.0 μe 4666 9639 12635 11882 ○ Fe 60 Co 3 Ni 7 Zr 10 B 20 Sample quenched 427 ° C. Annealed 477 ° C. Annealed 527 ° C. Annealed Bs 0.92 0.93 0.92 0.93 0.93 Hc 2.72 .1 2.2 1.7 μe 4173 9552 11702 10896 ○ Fe 56 Co 7 Ni 7 Zr 10 B 20 Sample quenched 427 ° C. Annealed 477 ° C. Annealed 527 ° C. Annealed Bs 0.95 0.95 0.95 0.96 0.94 hc 6.1 2.88 2.41 3.06 μe 5100 14260 17659 8121 ○ remains 427 ° C. Annie Fe 49 Co 14 Ni 7 Zr 10 B 20 samples quenched 477 ° C. Annealing 527 ° C. annealing Bs 0.94 0.93 0.93 0.93 Hc 9.9 3.7 3.37 5.526 ○ Fe 46 Co 17 Ni 7 Zr 10 B 20 remain 427 ° C. Annealing of the sample quench Annealed at 477 ° C. Annealed at 527 ° C. Bs 0.96 0.95 0.95 0.96 Hc 10.8 3.2 3.3 6.4

【0040】これらの測定結果から、方位センサのMI
素子として使用するために良好なMI効果を発揮するた
めには、軟磁気特性が良好である必要があり、Coを3
原子%以上、17原子%以下、即ち組成比aを0.04
2以上、0.25以下としたものを方位センサに用いる
ことが好ましいことが明らかである。
From these measurement results, the MI of the azimuth sensor
In order to exhibit a good MI effect for use as an element, it is necessary that soft magnetic properties be good.
Atomic% or more and 17 atomic% or less, that is, the composition ratio a is 0.04
It is clear that it is preferable to use a sensor having a value of 2 or more and 0.25 or less for the direction sensor.

【0041】(実施例4)実施例1と同様にして、Fe
56Co7Ni7Zr10-xNbx20(x=0,2,4,6,8,
10原子%)なる組成の急冷薄帯を作製した。得られた
急冷薄帯について、急冷のままの状態の試料および52
7℃(800K)の温度で5分間アニールした試料の飽
和磁束密度(Bs)、保磁力(Hc)、1kHzにおけ
る透磁率(μe)、磁歪(λs)のNb含有量依存性を
図7示す。飽和磁束密度(Bs)は、急冷状態およびア
ニール後の試料ともに、Nbを添加するに従い低下し、
Nbを含まない試料が0.9(T)以上、Nbを2原子
%含む試料では約0.75(T)であった。透磁率(μ
e)の値は、急冷状態の試料にあっては、Nbを含まな
い試料が5031、Nbを2原子%含む試料が2228
であり、Nbを10原子%含む試料においては906に
低下した。しかし、アニールを施すことにより透磁率
(μe)は格段に向上し、特にNbを2原子%含む試料
においては、25000程度の透磁率(μe)を得るこ
とができる。保磁力(Hc)に関し、急冷状態の試料に
あっては、Nbを含まない試料とNbを2原子%含む試
料はいずれも50A/m(=0.625 Oe)と低い値
であった。特にNbが2原子%以下の試料は、5A/m
(=0.0625 Oe)と非常に良好な値を示してい
る。アニールを施すと、Nbを4原子%以上含む試料に
おいても優れた保磁力(Hc)を得ることが可能とな
る。以上のように、この系の合金試料にあっては、良好
な軟磁気特性を得るためには、Nbは0以上、2原子%
以下の範囲がより好ましいことがわかる。このようにし
て、飽和磁束密度が大きく、保磁力が小さく、更に透磁
率が高いという軟磁気特性に優れた金属ガラス合金を得
ることが可能となり、この合金からなるMI素子を用い
て方位センサを作製した場合には、微弱な地磁気の検出
が可能となり、方位測定の精度をより高くできると予想
される。
(Example 4) In the same manner as in Example 1, Fe
56 Co 7 Ni 7 Zr 10-x Nb x B 20 (x = 0, 2, 4, 6, 8,
(10 at%). About the obtained quenched ribbon, the sample in the state of the quenched state and 52
FIG. 7 shows the Nb content dependence of the saturation magnetic flux density (Bs), coercive force (Hc), magnetic permeability at 1 kHz (μe), and magnetostriction (λs) of the sample annealed at a temperature of 7 ° C. (800 K) for 5 minutes. The saturation magnetic flux density (Bs) decreases with the addition of Nb in both the quenched state and the annealed sample,
The sample containing no Nb was 0.9 (T) or more, and the sample containing 2 atomic% of Nb was about 0.75 (T). Permeability (μ
The value of e) is 5031 for the sample not containing Nb and 2228 for the sample containing 2 atomic% of Nb among the samples in the quenched state.
And decreased to 906 in the sample containing 10 atomic% of Nb. However, by performing the annealing, the magnetic permeability (μe) is remarkably improved. In particular, in the sample containing 2 atomic% of Nb, a magnetic permeability (μe) of about 25000 can be obtained. Regarding the coercive force (Hc), in the sample in the quenched state, both the sample containing no Nb and the sample containing 2 atomic% of Nb had a low value of 50 A / m (= 0.625 Oe). In particular, a sample containing 2 atomic% or less of Nb is 5 A / m
(= 0.0625 Oe), which is a very good value. By performing the annealing, it is possible to obtain excellent coercive force (Hc) even in a sample containing 4 atomic% or more of Nb. As described above, in the alloy sample of this system, in order to obtain good soft magnetic properties, Nb is 0 or more and 2 atomic%.
It can be seen that the following ranges are more preferable. In this way, it is possible to obtain a metallic glass alloy having a high saturation magnetic flux density, a small coercive force, and a high magnetic permeability, which is excellent in soft magnetic properties. When fabricated, it is expected that weak geomagnetism can be detected and the accuracy of azimuth measurement can be increased.

【0042】(実施例5)次に、Fe、Co、Ni、Z
r、NbおよびBのそれぞれ所定量を秤量混合し、減圧
Ar雰囲気下においてこれらの原料を高周波誘導加熱炉
で溶融し、原子組成比がFe56Co7Ni7Zr6Nb4
20となる組成物のインゴットを製造した。このインゴッ
トをルツボ内に入れて溶融し、ノズルの先端から回転し
ているロールに溶湯を吹き出して急冷する単ロール法に
よって、減圧Ar雰囲気下で厚さ20μmの急冷リボン
を得た。このリボンから、長さ6mm、幅0.1mm〜
0.2mm、厚さ20μmの試料を切り出してMI素子
とした。
(Embodiment 5) Next, Fe, Co, Ni, Z
A predetermined amount of each of r, Nb and B is weighed and mixed, and these materials are melted in a high-frequency induction heating furnace under a reduced-pressure Ar atmosphere, and the atomic composition ratio is Fe 56 Co 7 Ni 7 Zr 6 Nb 4 B
Ingots of 20 compositions were produced. This ingot was put into a crucible and melted, and a quenched ribbon having a thickness of 20 μm was obtained under a reduced-pressure Ar atmosphere by a single roll method in which a molten metal was blown out from a tip of a nozzle to a rotating roll to rapidly cool the roll. From this ribbon, length 6mm, width 0.1mm ~
A sample having a thickness of 0.2 mm and a thickness of 20 μm was cut out to obtain an MI device.

【0043】上記のMI素子を図8に示す磁界検知回路
に挿入し、3MHzの交流電流を印加した状態で、MI
素子の長さ方向に外部磁界Hexを印加し、外部磁界Hex
(Oe)と発生した出力電圧(mV)との関係を調べ
た。増幅率は10倍に設定した。測定結果を図9に示
す。更に、図10は、実施例5のMI素子と、従来のF
78Si1913および(Fe6Co9472.5Si12.5
15 の組成のMI素子とを比較するために、外部磁界He
x(Oe)と発生した出力電圧(mV)との関係をそれ
ぞれ調べた結果を示す。
The above-described MI element was inserted into the magnetic field detection circuit shown in FIG.
An external magnetic field Hex is applied in the longitudinal direction of the element,
The relationship between (Oe) and the generated output voltage (mV) was examined. The amplification rate was set to 10 times. FIG. 9 shows the measurement results. FIG. 10 shows the MI element of Example 5 and the conventional F element.
e 78 Si 19 B 13 and (Fe 6 Co 94 ) 72.5 Si 12.5 B
In order to compare with the MI element having the composition of 15 , the external magnetic field He
The results of examining the relationship between x (Oe) and the generated output voltage (mV) are shown.

【0044】図8に示す磁界検知回路は、ブロックA,
BおよびCからなり、それぞれ、高周波電源部、外部磁
界(Hex)検知部および増幅出力部である。MI素子
(Mi)は外部磁界検知部(B)に挿入されている。高
周波電源部(A)は、高周波交流電流を発生し外部磁界
検知部(B)に供給するための回路であってその方式は
特に限定されない。ここでは一例として、安定化コルビ
ッツ発振回路を採用したものを掲げる。自己発振方式で
はこの他に磁気変調を利用した振幅変調(AM)、周波
数変調(FM)、または位相変調(PM)をかけて磁界
感知作動をさせることもできる。外部磁界検知部(B)
はMI素子(Mi)と復調回路とからなり、高周波電源
部(A)から供給された高周波交流電流により待機状態
とされたMI素子が外部磁界(Hex)に感応して発生
したインピーダンス変化を、復調回路により復調し、増
幅出力部(C)に伝送する。増幅出力部(C)は差動増
幅回路と出力端子とを有する。この出力端子からMI素
子からの出力電圧(mV)を得る。
The magnetic field detection circuit shown in FIG.
B and C, a high-frequency power supply unit, an external magnetic field (Hex) detection unit, and an amplification output unit, respectively. The MI element (Mi) is inserted in the external magnetic field detection unit (B). The high-frequency power supply unit (A) is a circuit for generating a high-frequency AC current and supplying it to the external magnetic field detection unit (B), and the type thereof is not particularly limited. Here, an example employing a stabilized Colwitz oscillation circuit will be described as an example. In the self-oscillation system, the magnetic field sensing operation can be performed by applying amplitude modulation (AM), frequency modulation (FM), or phase modulation (PM) using magnetic modulation. External magnetic field detector (B)
Represents an MI element (Mi) and a demodulation circuit. The impedance change generated by the MI element in a standby state by the high-frequency AC current supplied from the high-frequency power supply section (A) in response to the external magnetic field (Hex) is represented by: The signal is demodulated by the demodulation circuit and transmitted to the amplification output section (C). The amplification output section (C) has a differential amplifier circuit and an output terminal. An output voltage (mV) from the MI element is obtained from this output terminal.

【0045】図9において、実施例5のMI素子は、−
4 Oe〜+4 Oe程度の微弱磁界帯域において、出力
電圧の値が高く、かつ線形性に優れる領域があるために
良好な定量性を示す。従って、このようなMI素子を方
位センサに使用した場合には、地磁気のような微弱な外
部磁界の検出が可能となり、外部磁界によるMI素子か
らの出力電圧を処理して外部磁界の方位を測定するため
の回路構成を簡単にできる。また、バイアス磁化は、絶
対値で2 Oe程度の磁化をかければよいので、バイア
ス磁化を印加するための回路構成も簡単にできる。
In FIG. 9, the MI element of the fifth embodiment has
In a weak magnetic field band of about 4 Oe to +4 Oe, good quantitative performance is exhibited because there is a region where the output voltage value is high and the linearity is excellent. Therefore, when such an MI element is used as a direction sensor, a weak external magnetic field such as terrestrial magnetism can be detected, and the output voltage from the MI element due to the external magnetic field is processed to measure the direction of the external magnetic field. Circuit configuration can be simplified. Further, since the bias magnetization only needs to have a magnetization of about 2 Oe in absolute value, the circuit configuration for applying the bias magnetization can be simplified.

【0046】また、図10において、実施例5のMI素
子は、従来のFe78Si1913の組成のMI素子よりも
出力電圧の電圧値が高く、外部磁界の検出感度が高いこ
とがわかる。更に、実施例5のMI素子は、微弱磁界の
範囲内(−2 Oe〜+2 Oe)で従来の(Fe6Co
9472.5Si12.515 の組成のMI素子よりも出力電
圧の立ち上がりが緩やかであるので、定量性が良好とな
り、これを用いた方位センサの回路構成が容易となる。
FIG. 10 shows that the MI element of Example 5 has a higher output voltage value and higher external magnetic field detection sensitivity than the conventional MI element having a composition of Fe 78 Si 19 B 13. . Further, the MI element of Example 5 has the conventional (Fe 6 Co) within a weak magnetic field range (−2 Oe to +2 Oe).
94 ) Since the rise of the output voltage is slower than that of the MI element having the composition of 72.5 Si 12.5 B 15 , the quantitative property is improved and the circuit configuration of the azimuth sensor using the same is facilitated.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
方位センサは、Fe、Co、Niのうちの1種または2
種以上を主成分とし、Zr、Nb、Ta、Hf、Mo、
Ti、Vのうちの1種または2種以上の元素とBを含
み、ΔTx=Tx−Tg(式中、Txは結晶化開始温
度、Tgはガラス遷移温度を示す)の式で表される過冷
却液体の温度間隔ΔTxが20K以上である軟磁性金属
ガラス合金からなるMI素子を備えており、外部磁界の
変化に対する検出感度が高いので、微弱な地磁気を検出
することができると共に、MI素子の大きさを小さくす
ることが可能となり、方位センサの形状を小型化でき
る。更に、本発明に係るMI素子は、加工性に優れるリ
ボン状または線状のMI素子を容易に得ることができる
ので、方位センサの設計、製造を容易にすると共に、製
造コストを低減できる。
As described in detail above, the azimuth sensor of the present invention is one or two of Fe, Co, and Ni.
Species or more as a main component, and Zr, Nb, Ta, Hf, Mo,
One or two or more elements of Ti and V and B, and an excess amount represented by a formula of ΔTx = Tx−Tg (where Tx indicates a crystallization start temperature and Tg indicates a glass transition temperature). A MI element made of a soft magnetic metallic glass alloy having a cooling liquid temperature interval ΔTx of 20K or more is provided. Since the detection sensitivity to a change in an external magnetic field is high, weak geomagnetism can be detected and the MI element can be detected. The size can be reduced, and the shape of the direction sensor can be reduced. Furthermore, since the MI element according to the present invention can easily obtain a ribbon-shaped or linear MI element having excellent workability, the design and production of the azimuth sensor can be facilitated, and the production cost can be reduced.

【0048】また、本発明の方位センサは、外部磁界の
X軸方向の成分の検出手段である第1のMI素子と、Y
軸方向の外部磁界の成分の検出手段である第2のMI素
子とを備え、第1、2のMI素子は、それぞれに印加さ
れる交流電流の電流路が互いに直交するように同一平面
内に配置され、MI素子に印加される交流電流の電流路
に沿ってバイアス磁化を印加する巻線が巻回されたもの
でありバイアス磁化を印加できるので、地磁気のような
外部磁界による磁力線の方位を正確に測定できる。
The azimuth sensor according to the present invention comprises a first MI element which is a means for detecting a component of an external magnetic field in the X-axis direction;
A second MI element, which is a means for detecting a component of an external magnetic field in the axial direction, wherein the first and second MI elements are arranged on the same plane so that current paths of alternating current applied thereto are orthogonal to each other. It is arranged, and a winding for applying a bias magnetization is wound along a current path of an alternating current applied to the MI element. Since the bias magnetization can be applied, a direction of a magnetic field line due to an external magnetic field such as terrestrial magnetism can be determined. Can be measured accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態である方位センサを示す
平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an orientation sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態であるMI素子の外部磁
界と出力電圧との関係を示す図であって、(a)はMI
素子の外部磁化と出力電圧との関係を示すグラフであ
り、(b)は外部磁界の磁力線の方向をMI素子の長手
方向に対して0〜180゜の範囲で変化させたときの外
部磁界と出力電圧との関係を示すグラフであり、(c)
はMI素子のバイアス磁化をかけて(b)と同様にの外
部磁界の磁力線の方向を変化させたときの外部磁界と出
力電圧との関係を示すグラフである。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a relationship between an external magnetic field and an output voltage of the MI element according to the embodiment of the present invention, wherein FIG.
5B is a graph showing the relationship between the external magnetization of the device and the output voltage, and FIG. 5B shows the relationship between the external magnetic field when the direction of the magnetic field lines of the external magnetic field is changed in the range of 0 to 180 ° with respect to the longitudinal direction of the MI device. It is a graph which shows the relationship with an output voltage, (c)
Is a graph showing the relationship between the external magnetic field and the output voltage when the direction of the magnetic field lines of the external magnetic field is changed in the same manner as in FIG.

【図3】 実施例1におけるFe60Co3Ni7Zr10
20、Fe56Co7Ni7Zr1020、Fe49Co14Ni7
Zr1020、Fe46Co17Ni7Zr1020なる各組成
の金属ガラス合金薄帯試料のDSC曲線を示す図であ
る。
FIG. 3 shows Fe 60 Co 3 Ni 7 Zr 10 B in Example 1.
20, Fe 56 Co 7 Ni 7 Zr 10 B 20, Fe 49 Co 14 Ni 7
Illustrates the DSC curve of Zr 10 B 20, Fe 46 Co 17 Ni 7 Zr 10 B 20 consisting of each composition glassy alloy ribbon sample.

【図4】 実施例1におけるFe56Co7Ni7Zr8
220なる組成の金属ガラス合金薄帯試料のDSC曲
線を示す図である。
FIG. 4 shows Fe 56 Co 7 Ni 7 Zr 8 N in Example 1.
It illustrates the DSC curve of b 2 B 20 having a composition of metallic glass alloy ribbon sample.

【図5】 実施例1における(Fe1-a-bCoaNib
70Zr1020なる組成系におけるΔTx(=Tx−Tg)
の値に対するFeとCoとNiのそれぞれの含有量依存
性を示す三角組成図である。
FIG. 5 shows (Fe 1 -ab Co a Ni b ) in Example 1.
ΔTx (= Tx−Tg) in a composition system of 70 Zr 10 B 20
FIG. 4 is a triangular composition diagram showing the dependence of Fe, Co, and Ni on the value of.

【図6】 Fe56Co7Ni7Zr4Nb620なる組成の
急冷薄帯の種々の板厚におけるX線回折パターンを示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing X-ray diffraction patterns at various plate thicknesses of a quenched ribbon having a composition of Fe 56 Co 7 Ni 7 Zr 4 Nb 6 B 20 .

【図7】 Fe56Co7Ni7Zr10-xNbx20(x=
0,2,4,6,8,10原子%)なる組成の試料の飽和磁
束密度(Bs)、保磁力(Hc)、1kHzにおける透
磁率(μe)、磁歪(λs)のNb含有量依存性を示す
図である。
FIG. 7: Fe 56 Co 7 Ni 7 Zr 10-x Nb x B 20 (x =
Nb content dependence of saturation magnetic flux density (Bs), coercive force (Hc), permeability at 1 kHz (μe), and magnetostriction (λs) of a sample having a composition of 0, 2, 4, 6, 8, and 10 atomic%) FIG.

【図8】 実施例5のMI素子を用いた磁気検知回路を
示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a magnetic detection circuit using an MI element according to a fifth embodiment.

【図9】 実施例5のMI素子の外部磁化と出力電圧と
の関係を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the external magnetization and the output voltage of the MI element of Example 5.

【図10】 実施例5および従来のMI素子の外部磁化
と出力電圧との関係を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a relationship between an external magnetization and an output voltage of Example 5 and a conventional MI element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 方位センサ 2 第1のMI素子 3 第2のMI素子 4 平面 5 バイアス磁化を印加するための巻線 6 バイアス磁化を印加するための巻線 7 出力導線 8 出力導線 9 出力導線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Orientation sensor 2 1st MI element 3 2nd MI element 4 Plane 5 Winding for applying bias magnetization 6 Winding for applying bias magnetization 7 Output conductor 8 Output conductor 9 Output conductor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01F 1/153 H01L 43/00 H01L 43/00 H01F 1/14 C (72)発明者 牧野 彰宏 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 須藤 能啓 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 笹川 新一 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 生内 雄一 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内元支倉35番地 川 内住宅11−806────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI H01F 1/153 H01L 43/00 H01L 43/00 H01F 1/14 C (72) Inventor Akihiro Makino 1 Yukiya Otsukacho, Ota-ku, Tokyo No. 7 Alps Electric Co., Ltd. (72) Nobuhiro Sudo, Inventor No. 1-7, Yukitani-Otsuka-cho, Ota-ku, Tokyo Alps Electric Co., Ltd. (72) Shin-ichi Sasakawa No. 1, Yukitani-Otsuka-cho, Ota-ku, Tokyo 7 Alps Electric Co., Ltd. (72) Inventor Yuichi Ikuuchi 1-7 Yukitani Otsuka-cho, Ota-ku, Tokyo Alps Electric Co., Ltd. (72) Inventor Akihisa Inoue 35 Kawachi Motohashikura, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture Address Kawauchi House 11-806

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部磁界による磁力線の方位の検出手段
として、Fe、Co、Niのうちの1種または2種以上
の元素を主成分とし、Zr、Nb、Ta、Hf、Mo、
Ti、Vのうちの1種または2種以上の元素とBを含
み、ΔTx=Tx−Tg(式中、Txは結晶化開始温
度、Tgはガラス遷移温度を示す)の式で表される過冷
却液体の温度間隔ΔTxが20K以上である軟磁性金属
ガラス合金からなる磁気インピーダンス効果素子を備え
ることを特徴とする方位センサ。
1. As means for detecting the azimuth of lines of magnetic force caused by an external magnetic field, one or more of Fe, Co, and Ni are used as main components, and Zr, Nb, Ta, Hf, Mo,
One or two or more elements of Ti and V and B, and an excess amount represented by a formula of ΔTx = Tx−Tg (where Tx indicates a crystallization start temperature and Tg indicates a glass transition temperature). An azimuth sensor comprising a magneto-impedance effect element made of a soft magnetic metallic glass alloy having a cooling liquid temperature interval ΔTx of 20K or more.
【請求項2】 請求項1に記載の方位センサであって、 前記外部磁界による磁力線のX軸方向の成分の検出手段
である第1の磁気インピーダンス効果素子と、 前記外部磁界による磁力線のY軸方向の成分の検出手段
である第2の磁気インピーダンス効果素子とを備えるこ
とを特徴とする方位センサ。
2. The azimuth sensor according to claim 1, wherein the first magnetic impedance effect element is a means for detecting an X-axis component of a magnetic field line due to the external magnetic field, and a Y-axis of the magnetic field line due to the external magnetic field. A direction sensor comprising: a second magneto-impedance effect element serving as a direction component detection unit.
【請求項3】 請求項2に記載の方位センサであって、 前記第1、2の磁気インピーダンス効果素子は、それぞ
れに印加される交流電流の電流路が互いに直交するよう
に同一平面内に配置されたことを特徴とする方位セン
サ。
3. The azimuth sensor according to claim 2, wherein the first and second magneto-impedance effect elements are arranged on the same plane so that current paths of alternating currents applied to the first and second magneto-impedance effect elements are orthogonal to each other. An azimuth sensor characterized by being performed.
【請求項4】 請求項3に記載の方位センサであって、 前記第1、2の磁気インピーダンス効果素子には、それ
ぞれに印加される交流電流の電流路に沿ってバイアス磁
化を印加するための巻線が巻回されたことを特徴とする
方位センサ。
4. The azimuth sensor according to claim 3, wherein the first and second magneto-impedance effect elements are configured to apply a bias magnetization along a current path of an alternating current applied to each of the first and second magneto-impedance effect elements. An azimuth sensor in which a winding is wound.
【請求項5】 請求項1に記載の方位センサであって、
前記軟磁性金属ガラス合金は、ΔTxが60K以上であ
り、下記の組成で表されるものであることを特徴とする
方位センサ。 (Fe1-a-bCoaNib100-x-yxy 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%であ
り、MはZr、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのう
ちの1種または2種以上からなる元素である。
5. The azimuth sensor according to claim 1, wherein
The azimuth sensor, wherein the soft magnetic metallic glass alloy has ΔTx of 60K or more and is represented by the following composition. (Fe 1-ab Co a Ni b) 100-xy M x B y where, 0 ≦ a ≦ 0.29,0 ≦ b ≦ 0.43,5 atomic%
≦ x ≦ 20 atomic%, 10 atomic% ≦ y ≦ 22 atomic%, and M is an element composed of one or more of Zr, Nb, Ta, Hf, Mo, Ti, and V.
【請求項6】 請求項1に記載の方位センサであって、
前記軟磁性金属ガラス合金は、ΔTxが60K以上であ
り、下記の組成で表されるものであることを特徴とする
方位センサ。 (Fe1-a-bCoaNib100-x-y-zxyz 但し、0≦a≦0.29、0≦b≦0.43、5原子%
≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%、0原
子%≦z≦5原子%であり、MはZr、Nb、Ta、H
f、Mo、Ti、Vのうちの1種または2種以上からな
る元素、TはCr、W、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Pt、Al、Si、Ge、C、Pのうちの1種また
は2種以上からなる元素である。
6. The azimuth sensor according to claim 1, wherein:
The azimuth sensor, wherein the soft magnetic metallic glass alloy has ΔTx of 60K or more and is represented by the following composition. (Fe 1-ab Co a Ni b) 100-xyz M x B y T z where, 0 ≦ a ≦ 0.29,0 ≦ b ≦ 0.43,5 atomic%
≦ x ≦ 20 at%, 10 at% ≦ y ≦ 22 at%, 0 at% ≦ z ≦ 5 at%, and M is Zr, Nb, Ta, H
f, Mo, Ti, an element composed of one or more of V, T is Cr, W, Ru, Rh, Pd, Os, I
It is an element composed of one or more of r, Pt, Al, Si, Ge, C, and P.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017181379A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 フジデノロ株式会社 Magnetic detection element and magnetic impedance sensor
WO2020003815A1 (en) * 2018-06-27 2020-01-02 日本電産リード株式会社 Mi sensor and method for manufacturing mi sensor

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