JPS6048113B2 - 双安定磁気スイッチ装置 - Google Patents
双安定磁気スイッチ装置Info
- Publication number
- JPS6048113B2 JPS6048113B2 JP53126940A JP12694078A JPS6048113B2 JP S6048113 B2 JPS6048113 B2 JP S6048113B2 JP 53126940 A JP53126940 A JP 53126940A JP 12694078 A JP12694078 A JP 12694078A JP S6048113 B2 JPS6048113 B2 JP S6048113B2
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- Japan
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- wire
- switch device
- magnetic
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
- G11C11/12—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using tensors; using twistors, i.e. elements in which one axis of magnetisation is twisted
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N35/00—Magnetostrictive devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N35/00—Magnetostrictive devices
- H10N35/01—Manufacture or treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は外部磁界に応答して磁化状態を急峻に変化さ
せる双安定磁気スイッチ装置に関する。
せる双安定磁気スイッチ装置に関する。
線状の基体に強磁性体を被着し、この線状複合体のまわ
りに検出コイルを配したものが提案されている。線状複
合体を通る磁束は外部磁界に線形に比例して増減するこ
となく、強磁性体のヒステリシスに応じて急峻に増減す
ることになる。たとえば、所定方向に線状複合体の強磁
性体が磁化しているとき、逆方向の磁界を加えていくと
、しばらくは上述の所定方向の磁束の減少は緩慢である
けれども、所定のしきい値を超えると磁化の向きが反転
して磁束の向きも急激に反転することになる。検出コイ
ルは、この変化の微分出力であるパルスを出力する。こ
のように、この線状複合体すなわち双安定磁気スイッチ
装置では外部磁界に応じて双安定の切換えが行われ、こ
の切換え時に大出力のパルスが生じる。このような双安
定磁気スイッチ装置の詳細はたとえば米国特許第４０６
５７５７号明細書を参照されたい。
りに検出コイルを配したものが提案されている。線状複
合体を通る磁束は外部磁界に線形に比例して増減するこ
となく、強磁性体のヒステリシスに応じて急峻に増減す
ることになる。たとえば、所定方向に線状複合体の強磁
性体が磁化しているとき、逆方向の磁界を加えていくと
、しばらくは上述の所定方向の磁束の減少は緩慢である
けれども、所定のしきい値を超えると磁化の向きが反転
して磁束の向きも急激に反転することになる。検出コイ
ルは、この変化の微分出力であるパルスを出力する。こ
のように、この線状複合体すなわち双安定磁気スイッチ
装置では外部磁界に応じて双安定の切換えが行われ、こ
の切換え時に大出力のパルスが生じる。このような双安
定磁気スイッチ装置の詳細はたとえば米国特許第４０６
５７５７号明細書を参照されたい。
ところで従前の双安定磁気スイッチ装置では線状の基体
に非磁性材料を用いるだけであつたので双安定磁気スイ
ッチに蓄えられるエネルギが小さく、そのエネルギの状
態すなわち磁化の方向が変化して得られるパルスの大き
さもかぎられたものであつた。
に非磁性材料を用いるだけであつたので双安定磁気スイ
ッチに蓄えられるエネルギが小さく、そのエネルギの状
態すなわち磁化の方向が変化して得られるパルスの大き
さもかぎられたものであつた。
この発明はこのような事情を考慮してなされたものであ
り、大きなパルス出力を得ることができる双安定磁気ス
イッチ装置を提供することを目的としている。
り、大きなパルス出力を得ることができる双安定磁気ス
イッチ装置を提供することを目的としている。
この発明の双安定磁気スイッチ装置は、以上の目的を達
成するための長尺の軟磁性材料からなる第１の部分と、
この第１の部分の外部に被着された強磁性材料からなる
第２の部分とからなる。
成するための長尺の軟磁性材料からなる第１の部分と、
この第１の部分の外部に被着された強磁性材料からなる
第２の部分とからなる。
第フ２の部分は単軸磁気異方性を有し、その方向は第１
の部分の外部の表面に沿うとともに第１の部分の長手方
向に対して斜めの角度を有する。このような構成におい
て、第２の部分が全体として第１の方向に磁化されてい
るときには第２の部分がこの第１の方向と逆方向に磁化
される。この磁化の結果第１の部分及び第２の部分の双
方にエネルギが蓄えられる。外部磁界に応じて第２の部
分における磁化の状態が反転するとここに蓄えられてい
たエネルギが放出されてこれに応じたパルスが生じる。
そして、これと同時に第２の部分の磁化と対をなす第１
の部分の磁化の状態も反転し、上述のパルスが増強され
る。なお第２の部分の単軸磁気異方性が第１の部分の長
手方向に対して斜めのたとえば螺旋状のものであるので
、第２の部分に蓄えられる磁性エネルギを大きくするこ
とができる。
の部分の外部の表面に沿うとともに第１の部分の長手方
向に対して斜めの角度を有する。このような構成におい
て、第２の部分が全体として第１の方向に磁化されてい
るときには第２の部分がこの第１の方向と逆方向に磁化
される。この磁化の結果第１の部分及び第２の部分の双
方にエネルギが蓄えられる。外部磁界に応じて第２の部
分における磁化の状態が反転するとここに蓄えられてい
たエネルギが放出されてこれに応じたパルスが生じる。
そして、これと同時に第２の部分の磁化と対をなす第１
の部分の磁化の状態も反転し、上述のパルスが増強され
る。なお第２の部分の単軸磁気異方性が第１の部分の長
手方向に対して斜めのたとえば螺旋状のものであるので
、第２の部分に蓄えられる磁性エネルギを大きくするこ
とができる。
以下この発明の実施例について説明しよう。
第１図は惰円形及びリボン形を含み得るが円柱状を有す
る約５．０８×１０−３乃至０．０５０８Ｃ７１の厚さ
、Ｎｉ：Ｆｅ８Ｏ：２の如き軟磁性材料線の如き短い長
さのコア１０を示す。第２図は約２乃至２０ミクロンの
厚さを有し、円柱状のコア線１０の長手軸に沿う外部磁
場を与える様な角度に配向された永久磁石からの磁場及
びコア線１０を流れる電流の存在下で電着、真空付着、
超高真空中での蒸着、イオンめつき、スパッタリング等
の技法によつて付着された約５０：５０Ｎ１Ｆｅもしく
は約５０：５０ＦｅＣ０の如き金属材料の磁歪性すなわ
ち強磁性の薄膜１１で被覆された第１図のコア線１０を
示す。
る約５．０８×１０−３乃至０．０５０８Ｃ７１の厚さ
、Ｎｉ：Ｆｅ８Ｏ：２の如き軟磁性材料線の如き短い長
さのコア１０を示す。第２図は約２乃至２０ミクロンの
厚さを有し、円柱状のコア線１０の長手軸に沿う外部磁
場を与える様な角度に配向された永久磁石からの磁場及
びコア線１０を流れる電流の存在下で電着、真空付着、
超高真空中での蒸着、イオンめつき、スパッタリング等
の技法によつて付着された約５０：５０Ｎ１Ｆｅもしく
は約５０：５０ＦｅＣ０の如き金属材料の磁歪性すなわ
ち強磁性の薄膜１１で被覆された第１図のコア線１０を
示す。
上記電源は線１０及び薄膜１１のまわりに環状磁場を生
する。２つの磁場は組合されてコア１０のまわりにらせ
ん磁場を生じ、コア１０の表面上の各点で印加磁場は長
手軸に平行な線に対して略４５点をなす。
する。２つの磁場は組合されてコア１０のまわりにらせ
ん磁場を生じ、コア１０の表面上の各点で印加磁場は長
手軸に平行な線に対して略４５点をなす。
もし外部磁．場及び電流を使用する上記の技法が薄膜が
付着される時に適用されない場合には、弾性限界を十分
下まわる長手方向の張力下に保持されたコア１０の両端
を把持するために適合された適切な治具中において、コ
アはその長手軸のまわりにねじら！れ、その長手軸上の
コア１０のねじりによる回転は、コアが磁歪被覆１１で
被覆されつつある弾性限界に近付けられる。もう１つの
手法においては、らせん磁気異方性を導入する事なく形
成された第２図のめつきコア線１０は張力の下に置かク
れ、らせん磁気異方性を有する様に十分加工硬化される
迄その長手軸のまわりに弾性限界を超えてねじられ得る
。らせん磁気異方性を確立するために線を通して与えら
れる電流及び外部磁場の存在下て線を電着する事はワイ
ヤを電着槽中に静置した状態で数アンペアの直流を加え
るか、もしくは線にまたがつて外部磁場と同期して極性
をスイッチする事によつて達成される。
付着される時に適用されない場合には、弾性限界を十分
下まわる長手方向の張力下に保持されたコア１０の両端
を把持するために適合された適切な治具中において、コ
アはその長手軸のまわりにねじら！れ、その長手軸上の
コア１０のねじりによる回転は、コアが磁歪被覆１１で
被覆されつつある弾性限界に近付けられる。もう１つの
手法においては、らせん磁気異方性を導入する事なく形
成された第２図のめつきコア線１０は張力の下に置かク
れ、らせん磁気異方性を有する様に十分加工硬化される
迄その長手軸のまわりに弾性限界を超えてねじられ得る
。らせん磁気異方性を確立するために線を通して与えら
れる電流及び外部磁場の存在下て線を電着する事はワイ
ヤを電着槽中に静置した状態で数アンペアの直流を加え
るか、もしくは線にまたがつて外部磁場と同期して極性
をスイッチする事によつて達成される。
線の一端から他端へ均一なめつきが達成される。なんと
なればこの電流による電圧降下は電着プロセスの数ボル
トを比較して小さいからである。線に沿う厚さの変動は
１０％以内に保持され得る。なんとなればバイアス電流
による）電圧降下はめつき用電圧に比較して小さいから
である。線めつき中逐次セルを通して移動される連続め
つきセルにおいては厚さの変動は零てある。コア１０が
軟磁性材料より成るので、その保磁力は薄膜１１の保磁
力よりはるかに小さい。コア１０中の正味の磁化は最大
エネルギ状態、即ち外部磁場が存在しない時に薄膜１１
から反対方向にある。第３図は第２図のめつきコア線の
断面内及びそのまわりの磁場を示す。
なればこの電流による電圧降下は電着プロセスの数ボル
トを比較して小さいからである。線に沿う厚さの変動は
１０％以内に保持され得る。なんとなればバイアス電流
による）電圧降下はめつき用電圧に比較して小さいから
である。線めつき中逐次セルを通して移動される連続め
つきセルにおいては厚さの変動は零てある。コア１０が
軟磁性材料より成るので、その保磁力は薄膜１１の保磁
力よりはるかに小さい。コア１０中の正味の磁化は最大
エネルギ状態、即ち外部磁場が存在しない時に薄膜１１
から反対方向にある。第３図は第２図のめつきコア線の
断面内及びそのまわりの磁場を示す。
磁化の場Ｍは薄膜１１を通して右に示されており、減磁
場ＨＤは右から左に向いている。第４図は上述の如く磁
歪薄膜１「で被覆された中空コア１『を示す。
場ＨＤは右から左に向いている。第４図は上述の如く磁
歪薄膜１「で被覆された中空コア１『を示す。
中空コア１２は線もしくはファイバ上にコア１『をめつ
きし、次いで線もしくはファイバを食刻し去る事によつ
て形成され得る。本発明の他の互換実施例が第５図に示
されている。
きし、次いで線もしくはファイバを食刻し去る事によつ
て形成され得る。本発明の他の互換実施例が第５図に示
されている。
第５図では線のリボンがコア２０の働きをし、被膜２１
は磁歪材料より成る。製造方法は長手方向に外部磁場を
印刷し、被覆中に伸張し、電流をコア２０を通して通過
させた状態で磁歪層２１を真空付着する、めつきもしく
は焼なましする事等を含む。従つて、らせん磁気異方性
がリボン・コア２０のまわりに存在する。周長は線の場
合とリボンの場合と略同一である。２５．４×１０−３
ｃ７ｎの線の直径はリボンの場合の３８．１×１０−３
ｃｍ幅と等価である。
は磁歪材料より成る。製造方法は長手方向に外部磁場を
印刷し、被覆中に伸張し、電流をコア２０を通して通過
させた状態で磁歪層２１を真空付着する、めつきもしく
は焼なましする事等を含む。従つて、らせん磁気異方性
がリボン・コア２０のまわりに存在する。周長は線の場
合とリボンの場合と略同一である。２５．４×１０−３
ｃ７ｎの線の直径はリボンの場合の３８．１×１０−３
ｃｍ幅と等価である。
第６図は本発明に従う薄膜構造を示す。
磁歪薄膜の下部層が基板２９上に外部磁場中で付着され
条片３１が形成される。コア１０の如き材料より成るコ
ア材料条片３０が条片３１上に付着される。その後磁歪
薄膜の薄膜条片３２が第１の磁場と直角ではあるが条片
３０に沿つて同一方向の成分を有する磁場中で条片３０
上に付着され、これによつてらせん磁気異方性が条片に
沿つてコア３０のまわりに与えられる。この様な線及び
薄膜はキイボード技法、カード読取器、物体もしくは数
を計数するのに有用である。
条片３１が形成される。コア１０の如き材料より成るコ
ア材料条片３０が条片３１上に付着される。その後磁歪
薄膜の薄膜条片３２が第１の磁場と直角ではあるが条片
３０に沿つて同一方向の成分を有する磁場中で条片３０
上に付着され、これによつてらせん磁気異方性が条片に
沿つてコア３０のまわりに与えられる。この様な線及び
薄膜はキイボード技法、カード読取器、物体もしくは数
を計数するのに有用である。
装置は磁気的に双安定であるという特性を有し、これは
反対方向の磁場の印加に応答してその安定状態の１つか
ら他の安定状態に変化する事によつて大きな磁場パルス
を生ずる（これは磁場感知器コイルによつて検出され得
る）。
反対方向の磁場の印加に応答してその安定状態の１つか
ら他の安定状態に変化する事によつて大きな磁場パルス
を生ずる（これは磁場感知器コイルによつて検出され得
る）。
第１図はこの発明の一実施例の一部をなすコア線を示す
図、第２図はこの発明の一実施例を示す図、第３図は第
２図の一実施例を説明するための断面図、第４図、第５
図及び第６図は第２図実施例の変形例をそれぞれ示す図
である。 １０・・・・・・コア線、１１・・・・・・磁歪材料。
図、第２図はこの発明の一実施例を示す図、第３図は第
２図の一実施例を説明するための断面図、第４図、第５
図及び第６図は第２図実施例の変形例をそれぞれ示す図
である。 １０・・・・・・コア線、１１・・・・・・磁歪材料。
Claims (1)
- １ 軟磁性材料からなる長尺の第１部材と、この第１部
材の外部に被覆された強磁性材料からなる第２部材とを
有し、上記第１部材の外部の表面に沿うとともに上記第
１部材の長手方向に対して斜めの角度をなす単軸磁気異
方性を、上記第２部材が有することを特徴とする双安定
磁気スイッチ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/862,250 US4236230A (en) | 1977-12-19 | 1977-12-19 | Bistable magnetostrictive device |
| US862250 | 1977-12-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5487440A JPS5487440A (en) | 1979-07-11 |
| JPS6048113B2 true JPS6048113B2 (ja) | 1985-10-25 |
Family
ID=25338038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53126940A Expired JPS6048113B2 (ja) | 1977-12-19 | 1978-10-17 | 双安定磁気スイッチ装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4236230A (ja) |
| JP (1) | JPS6048113B2 (ja) |
| CA (1) | CA1111969A (ja) |
| DE (1) | DE2849536A1 (ja) |
| FR (1) | FR2412172A1 (ja) |
| GB (1) | GB2010615B (ja) |
| IT (1) | IT1160329B (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS58117718A (ja) * | 1981-12-30 | 1983-07-13 | Aisin Seiki Co Ltd | 電気パルス発生器 |
| LU83897A1 (fr) | 1982-01-26 | 1983-09-02 | Arbed | Procede de traitement d'objets longitudinaux au cours d'une operation de metallisation a chaud |
| DE3203133C2 (de) * | 1982-01-30 | 1991-06-27 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Drahtes |
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| JPS60164375A (ja) * | 1984-02-07 | 1985-08-27 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 磁歪材料 |
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| US4760745A (en) * | 1986-12-05 | 1988-08-02 | Mag Dev Inc. | Magnetoelastic torque transducer |
| US5249117A (en) * | 1989-04-26 | 1993-09-28 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Adaptive control systems |
| US5201964A (en) * | 1989-06-21 | 1993-04-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Magnetostrictive torque sensor |
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| US8579203B1 (en) | 2008-12-19 | 2013-11-12 | Dynamics Inc. | Electronic magnetic recorded media emulators in magnetic card devices |
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| WO2013052846A1 (en) | 2011-10-06 | 2013-04-11 | Brain Basket, LLC | Auditory comprehension and audibility device |
| DE102012004119B4 (de) * | 2012-03-01 | 2022-02-03 | Ncte Ag | Beschichtung von kraftübertragenden Bauteilen mit magnetostriktiven Werkstoffen |
| RU169443U1 (ru) * | 2016-10-21 | 2017-03-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Магнитострикционное устройство угловых перемещений |
| RU181063U1 (ru) * | 2018-02-26 | 2018-07-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Магнитострикционное устройство угловых перемещений |
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| RU193012U1 (ru) * | 2019-06-17 | 2019-10-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Магнитострикционное устройство угловых перемещений |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1977
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1978
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- 1978-11-01 GB GB7842781A patent/GB2010615B/en not_active Expired
- 1978-11-15 DE DE19782849536 patent/DE2849536A1/de not_active Withdrawn
- 1978-11-16 FR FR7832880A patent/FR2412172A1/fr active Granted
- 1978-12-12 IT IT30730/78A patent/IT1160329B/it active
Also Published As
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