JPS5853496B2 - マイクロハヨウフエリジセイザイリヨウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマイクロ波回路素子用、特ｌこラッチング移相
器用フェライトとして好適なフェリ磁性材料に関するも
のである。

従来、マイクロ波周波数帯域でのラッチング移相器用フ
ェライトとしてはガーネット系フェライト及びその置換
体が使用されていたが、温度特性や角形比（磁ｆヒ曲線
の残留磁化と飽和磁ｆヒとの比〕が劣るため、近年リチ
ウムフェライト及びその置換体が使用されるようｆこな
って来た。

このリチウム系フェライトの磁性材料は温度特性、角形
比とも優れ、しかも軽量で且つ安価であるなど種々の利
点があるが、反面希土類元素をドープしたガーネット系
フェライトｌこ比較して耐電力特性が劣る欠点があった
。

ここでマイクロ波用フェライトの耐電力特性は非直線性
を生ずる最小マイクロ波磁界ｈｅ、及びこのｈｅから求
められるスピン波の共鳴半値幅ＪＨｋで示されるが、こ
の最小マイクロ波磁界ｈｅ、及びスピン波の共鳴半値幅
ＪＨｋを高める方法、即ちリチウム系フェライトの欠点
である耐電力特性を改善する方法として、リチュウム系
フェライトをＣｏで置換する方法が知られている。

しかしながら、このＣｏて置換したりチュウムフエライ
ト置換体は、耐電力特性が向上する反面、抗磁力Ｈｃが
大きくなると共に角形比が小さくなる欠点があった。

本発明はかかる欠点に鑑み種々研究を行なった結果、リ
チュウム系フェライトにＨｏ 、 Ｄｙの何れか１種以
上を含むマイクロ波用フェリ磁性材料を開発し、耐電力
特性、角形比とも優れ、しかも抗磁力Ｈｃが小さく、安
価な磁性材料を提供するものである。

本発明はｆヒ学式Ｌ ｌ □、５ Ｆｅ ２．５０４
で示されるリチウムフェライト＠Ｍｎ単独で置換するか
又はＺｎとＴｉで置換した置換体にＨｏ 、 Ｄｙの何
れか１種以上を０．０２モル以下含むマイクロ波用フェ
リ磁性材料である。

以下本発明を更に詳細に説明すると、本発明ｌこおいて
Ｈｏ 、 Ｄｙは共に大電力特性及び角形比を向上させ
るのに最も有効な元素であり、これら元素の増加Ｉこ伴
って、スピン波の共鳴半値幅ＪＨｋの増加、即ち大電力
特性が向上する。

また角形比はＭｎで置換したりチュウム系フェライトで
はＨｏ。

Ｄｙの増加に伴って次第Ｅこ大きくなりピークを示した
後減少するが、ＺｎとＴｉで置換したりチュウム系フェ
ライトでは、他の金属で置換したもの１こ比べてその角
形比の低下する割合が極めて小さく、はぼ０．６で一定
となる。

この場合、Ｔｉのみでの置換は不可能である。

この理由はＴｉが４価であり、これのみではフェライト
中の３価のＦｅと電荷的ｌこ相殺できないからである。

そのため、ｌ／２（Ｚｎ＋Ｔｉ ）（３価〕を用いて添
加することｌこよリフエライト中の３価のＦｅと電荷的
ｆこ相殺したものである。

なお本発明ｌこおいて、Ｄｙ 、Ｈｏの添加量を上記１
ヒ学式中０．０２モル以下に限定した理由は、０．０２
モルを越えるとＭｎで置換したりチュウム系フェライト
で角形比が急激に低下するためであり、またｌ／２ （
Ｚｎ十Ｔｉ ）で置換したりチュウム系フェライトでは
、角形比が一定となると共ｆこ抗磁力Ｈｃが増大するた
めである。

次１こ本発明のフェリ磁性材料を製造する場合の方法Ｅ
こついて簡単ｌこ説明すると、リチュウム系フェライト
を形成するＬ １２０３ ｓ Ｆ ｅ ２０３及びこの
置換体を形成するＭｎＣｏ３．ＺｎＯ，ＴｉＯ２。

Ｄｙ２Ｏ３，Ｈｅ２０３などの各種高純度粉末を上記［
ヒ学組成に相当する比率ｆこなるように秤量し、これを
ボールミルで混合粉砕した後、この混合粉末を６００〜
１０００℃の温度で４〜６時間焙焼し、しかる後これを
再度粉砕して焙焼粉末とする。

次Ｉここの粉末を所望の金型で加圧酸形した後、酸素雰
囲気中で９００〜１２００℃に８時間焼成して、所望形
状のフェリ磁性材料を製造するものである。

以下本発明の実施例Ｅこついて説明する。

実施例 １ 「ヒ学式Ｌｊ０．５−１．／！ＸＦｅ２，５−ＩＡＸ、
Ｍ ｎ Ｘ Ｄｙ、０４で表わされる組成Ｉこおいて、
Ｘ＝０．０５とし、Ｙを変１ヒさせた組成Ｅこなるよう
にＬｉ２ＣＯ３，Ｆｅ２０３２ＭｎＣＯ３及びＤｙ２Ｏ
３の各高純度粉末を混合粉砕した後、７００℃で４時間
焙焼する。

更Ｉここれを粉砕した混合粉末を金型中で加圧成型した
後９００〜１１５０°Ｃｆこて１〜１６時間酸素雰囲気
中で焼成して円柱状の試験片を作成した。

このようにして得られたフェリ磁性材料試験片を用いて
、耐電力特性を示すスピン波の共鳴半値幅ＪＨＫ、磁「
ヒ曲線から求められる角形比、抗磁力Ｈｃ及び磁気損失
を示す強磁性共鳴半値幅ＪＨ。

を夫々測定し、その結果を第１図乃至第４図のグラフに
示す。

なお上記スピン波の共鳴半値幅ＪＨｋは、最小の強磁性
共鳴半値幅ＪＨのものに対して９．２ ＧＨｚで平行励
振法ｔこより最小マイクロ波磁界ｈｃを求め、これより
ＪＨｋを求めたもので１．（Ｈｋ＝ｈｃ（シ）の関係で
表わされる。

ここでωＭ−γ（４πＭｓ）でγは磁気回転比、ωはマ
イクロ波角周波数である。

またこの試験片を用いて、試料振動形磁「ヒ測定装置に
より飽和磁比４πＭｓ、キュリ１温度Ｔｃ、誘電率ε、
及び誘電損失ｔａｎδｅを夫々測定した結果、Ｄｙで置
換しない従来のりチュウム系フェライトとほぼ同様の結
果が得られた。

第１図乃至第４図の結果より、ＪＨｋはＤｙを０．０２
モル添加することにより１．５倍程度上昇し、これを耐
電力特注に換算すると約２．４倍向上していることが認
められた。

また角形比は約０．０１モルの添加で最大値を示し、こ
れに対して抗磁力Ｈ，の増加は僅かに押えることができ
る。

実施例 ２ ｆヒ学式Ｌｉｏ、ｇｓｉ ｚｎｏ、００５ Ｆ’ｅ１．
１９ＤｙＴｉ６．８□０４で表わされる組成Ｉこおいて
ｙを０．０２５まで変化させたものを、上記実施例と同
様ｔこ粉砕、焼成して円柱状の試験片を作成した。

このようｆこして得られたフェリ磁性材料試験片を用い
て耐電力特性を示す最小マイクロ波磁界ｈｃ（但し、こ
のフェリ磁性材料は飽和磁ｆヒ４πＭｓが小さいため、
耐電力特性をｈｃにより表わす）、角形比、、抗磁力Ｈ
ｃ、及び強磁性共鳴半値幅ＪＨを求め夫々第５図乃至第
８図のグラフＩこ実線で示す。

また第５図において最小マイクロ波磁界ｈｃが４５（Ｏ
ｅ）を示す、Ｄｙを０．０２モル含むフェリ磁性材料の
磁化曲線を求め、第９図のグラフｌこ実線で示す。

比較例 上記実施例２に示す組６ｔこおいてＤｙをＣｏで置換し
たｆヒ学式Ｌ１０．８８５ Ｚｎｏ、ｏ５ Ｆ’ｅｌ
−１９ＣＯＴ ｌ ｇ 、６２０４で示されるフェリ磁
性材料ｆこついても、ｙを０．０４まで変［ヒさせて上
記実施例２と同様ｔこその特性を調べた。

その結果は第５図乃至第９図のグラフに破線で示す通り
である。

第５図乃至第９図のグラフから明らかな如く本発明ｆこ
よるものはＣｏで置換したフェリ磁性材料に比べて各特
性ｌこおいて優れていることが確認された。

なお上記実施例ＥこおいてはＤｙで置換したものについ
て示したがＨｏで置換したものも同様の効果を有するも
のである。

以上説明した如く、本発明フェリ磁性材料ｌこよればリ
チニウム系フェライトをＨｏ 、Ｄｙで置換したもので
耐電力特性、角形比、抗磁力及び磁気損失ｔこ優れ、マ
イクロ波回路素子用の磁性材料、特にラッチング移相器
用フェライトとして好適なものである。

また本発明磁性材料は、その優れた磁気特性を利用して
、電子計算器のメモリーコアーとしても適用することが
でき得るなど種々の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の実施例１により得られたフ
ェリ磁性材料の特性を示すグラフであり、第１図はスピ
ン波の共鳴半値幅を示すグラフ、第２図は角形比を示す
グラフ、第３図は抗磁力を示すグラフ、第４図は強磁性
共鳴半値幅を示すグラフである。 また第５図乃至第９図は本発明の実施例２及び比較例に
より得られたフェリ磁性材料の特性を示すグラフであり
、第５図は最小マイクロ波磁界を示すグラフ、第６図は
角形比を示すグラフ、第８図は強磁性共鳴半値幅を示す
グラフ、第７図は抗磁力を示すグラフ、第９図は磁ｆヒ
曲線を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ｆヒ学式ＬｉＯ，５Ｆｅ２．５０４で示されるリチウ
   ムフェライトをＭｎ単独で置換するか又はＺｎとＴｉで
   置換した置換体に、Ｈｏ 、Ｄｙの伺れか１種以上を０
   ．０２モル以下含むことを特徴とするマイクロ波用フェ
   リ磁性材料。