JPS615506A - 磁界発生装置 - Google Patents

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□発明はソレノンド型コイルを用いて磁界を発生する
装置に関するものである。′更に詳しく述べれば１発生
磁界を強化することを可能とした構造を有する磁界発生
装置量に関するものである。

（従来技術とその問題点） 表−に垂直なｉい一軸性磁気異方性を有する磁性材料薄
片中に存在する磁気バブルを利用した磁抵バブＩＬｔ″
−子に於いては１通常磁気バブル番□安定に保持する目
的のために、磁性材料薄片に垂直な□バブル保ｉ磁界（
以下□バイアス磁界と呼称する）゛カ必要である。バイ
アス磁界を発生するには、永久磁石を用いる方法やソレ
ノイド型中空コイルを用いる方法がよく知られている。

特に、磁気バブル素子の緒特性を測定−評価する際には
、前記レイイアス磁界を変化させることが重要である。

従りてとの目的のためには、バイアス磁界の発生は。

。工□□１゜１．。ヮヵ８５え、わ、ッ２７１イド型コ
イルを用いるのが一般的である。

一方、磁気バブル素子、特に磁気バブルを情報の担体と
して利用する磁気バブルメモリ素子では。

情報の高密度化のために、用いる磁気バブルの径を微小
化することが行なわれてきた。磁気バブルを微小化する
に伴って、一般にはその磁性材料の飽和磁化Ｍｓを大き
くする必要がある。飽和磁化が大きくなると、これに従
って磁気バブルを安定に保持するバイアス磁界も大きく
なる。例えば、磁性材料として磁性ガーネット膜を用い
た場合、磁気バブル直径が３μｍ程度のときはバイアス
磁界としては、　　１５００ｅ　　程度であったのが、
２μｍ直径の磁気バブルを保持するバイアス磁界は約２
５００ｅ、１４ｍ直径ｔｃ対しては３５００ｅ　程度必
要とする。更に０．５μｍ直径の磁気バブルを安定に保
持するには６０００ｅ　程度のバイアス磁界が必要とな
る。

この・様に、微小磁気バブルを利用した磁気バブル素子
を評価するには、高いバイアス磁界が必要とされる。高
いバイアス磁界を発生するには、磁界発生コイルに大き
な電流を印加すれば良いが。

単純なコイルではコイルに発生するジーール熱は電流値
の自乗に比例するため、バイアス磁界の上昇に伴ない急
激にコイルの温度が上昇し、安定に磁気バブル素子の評
価・測定が行なえなくなる欠点を有している。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記の欠点を取り除くため。

ソレノイド型磁界発生コイルで発生する磁界の単位電流
当りの強度を大きくすることにより、同一発生磁界に要
する印加電流値を下げ、コイルの発熱を抑制する磁界発
生装置を提供することにある。

（発明の構成） 本発明による磁界発生装置の構成は、少なくとも１つの
ソレノイド型磁界発生コイルを有し、該ソレノイド型コ
イルの中心軸に垂直な端面に、該中心軸に平行な法線を
有する軟強磁性体平板を設けたことを特徴とするもので
ある。

（構成の詳細な説Ｆ！Ａ） 本発明は、磁界発生装置を上述の構成にするこ　　　　
　　　　１（とにより従来技術の欠点を解決するもので
ある。

本発明の原理は、ソレノイド型磁界発生コイルの外端面
に高透磁率軟磁性体の平板を設け、もしそれが無ければ
、ソレノイド型磁界発生コイルの外部分に広く分散する
筈の磁束を、高透磁率磁性平板に吸収せしめ、いわゆる
鏡像効果により、ソレノイド内部の磁界を強調すること
にある。

（実施例） 以下に本発明の実施例を図面を用いて睨明する。

実施例１ 第１図を用いて本発明の第１の実施例を説明する。本実
施例では、ａｌ界発生用コイルとして、ソレノイド型コ
イルｌａ、ｌｂが間隙部２０を介して対置シタヘルムホ
ルツ型コイルを用いている。通常この様なヘルムホルツ
型磁界発生コイルでは、磁界を印加すべき試料片５は、
コイルの間隙部２０に置く。発生する磁界２１は、コイ
ル中心軸に沿った方向の成分である。

高透磁率軟磁性体の円板２ａ、２ｂが夫々穴をソレノイ
ドの中空部１２と共有する様に、ソレノイド型コイルの
中心軸に垂直な端面ｌＯに接して設けられている。ソレ
ノイドコイルの寸法が、内径３２酩、外径９５騙、厚さ
が１５１１ｓで間隙の大きさが１６簡の場合、肉厚３朋
のＮｉＺｎ磁性フェライトの穴あき円゛板を設けると、
これがない場合に比べて、単位電流当り約２０％強い磁
界が発生することが判明した。

換言すれば、同じ発生磁界強度を得るには、約１５チ少
ない電流値で済む、即ち、この磁界発生装置での消費電
力は約３０％減少し、ジュール熱の発生はそれだけ抑え
られる。

１ｍ 第２図を用いて、第２の実施例を説明する０本実施例で
は、磁界発生用のコイルとしては前述の第１の実施例と
同様ソレノイド型コイルｌａ、ｌｂよりなるヘルムホル
ツ型コイルを用いる。高透磁率軟磁性体の平板２ａ、２
ｂは、前例と異なり、コイル中央の中空部に対応する穴
のない単なる円板である。この場合、中央部の穴がない
ことにより。

前例では、穴を通じて外部へ分散していた磁束の漏れが
回避出来、より完全なコイルの鏡像が形成される。従っ
て、単位電流当りの発生磁界は、更に増大をみる０本例
の場合、約２５Ｌｓの増大をみた−即ち、同じ磁界を発
生するためには２０％少ない電流で済み、コイルの、消
費電力的にみれば約３５ｔｓの減少となる。

実施例３ 第３図を用いて１本発明の第３の実施例を説明する、本
実施例では、第１の実施例で示した磁界発生装置を、磁
気バブル素子評価用コイルに応用している。ソレノイド
型コイルを対した間隙部２０に１面内回転磁界発生用の
コイル６を設けである。

回転磁界コイルとしては、磁性フェライトリングに励起
用コイルを巻き付けた形状や、ヘルムホルツ型中空コイ
ル等がこの目的に適している。試料５はコイル間々隙部
加の中央部に設置される、ソレノイド型コイルの中空部
校及びこれに対応する穴あきの高透磁率円板２ａを通し
て、光源７及び観察部８よりなる顕微鏡の如き光学観察
・手段により、試料の状態を１面内磁界及びこれに垂直
なコイル中心軸に沿った磁界を印加しつつ観察すること
が出来る。この様な磁界発生装置を用いれば、前述の如
き、直径０．５μｍ以下の磁気バブルを用いた素子も、
その特性を、コイル発熱を影響を受けずに評価すること
が出来る。

（発明の効果） 以上に述べた様に１本発明を用いれば、単位゛電流あた
りの発生磁界強度が大きく、従って同じ磁界強度では、
コイル部分での消費電力の少ない磁界発生装置が実現さ
れる０本発明の枠材としては、前述の高透磁率を有する
磁性フェライトのみならず、パーマロイの如き、高透磁
率金属材料を用いでも本発明の効果は容易に得られるこ
とは、その原理からみて当然である。又、磁界発生コイ
ルとして、ソレノイド型コイルを対置組合せしたヘルム
ホルツ型のみならず、単なる１個のソレノイド型コイル
のみに対しても本発明を実施出来ることは明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示す概略図である。 図に於いて、ｌａ、ｌｂはソレノイド製磁界発生コイル
、　２ａ、２ｂは高透磁率磁性材料平板、５は試料、６
は面内磁界発生コイル、７は光源部、８は観察部、１０
はソレノイド製磁界発生コイルの中心軸に垂直な端面、
１２はコイルの中空部、２０はコイル間隙、２１はコイ
ル中心軸に平行な磁界を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも１つのソレノイド型磁界発生コイルを
   有し、該ソレノイド型コイルの中心軸に垂直な端面に、
   該中心軸に平行な法線を有する軟強磁性体平板を設けた
   ことを特徴とする磁界発生装置。
2. （２）軟磁性体平板がその中心部にソレノイド型磁界発
   生コイルの内径にはぼ等しい開孔を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の磁界発生装置。
3. （３）二つのソレノイド型磁界発生コイルを対置したヘ
   ルムホルツ型コイルの両端面に軟強磁性体平板を設けた
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の磁界発生装置。
4. （４）軟強磁性体としてフェライトを用いたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の
   磁界発生装置。