JP3417032B2 - Ferromagnetic resonance device - Google Patents
Ferromagnetic resonance deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、強磁性磁気共鳴装置に
関し、特に、マイクロ波通信用チューナ等に搭載される
デバイスである強磁性磁気共鳴装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ferromagnetic magnetic resonance apparatus, and more particularly to a ferromagnetic magnetic resonance apparatus which is a device mounted on a microwave communication tuner or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、強磁性磁気共鳴を利用したデバイ
スとしては、イットリウム−鉄よりなるガーネット(以
下、YIGと略称する。)を強磁性磁気共鳴体として用
いたものが知られている。このようなデバイスにおいて
は、強磁性磁気共鳴体を真球形状に形成することによ
り、縦方向及び横方向の反磁界係数が相等しくなるた
め、共鳴条件を表す式の中から飽和磁化(4πMs)の
項が削除されることになり、原理的に飽和磁化の温度特
性による共鳴周波数のドリフトが発生することはない。Conventionally, as a device using a ferromagnetic magnetic resonance, yttrium - garnet consisting of iron (. Hereinafter abbreviated as YI G) is the one used as the ferromagnetic magnetic resonance body are known. In such a device, by forming the ferromagnetic magnetic resonator in a spherical shape, the demagnetizing field coefficients in the longitudinal direction and the transverse direction become equal to each other, so that the saturation magnetization (4π M Since the term s) is deleted, the resonance frequency drift due to the temperature characteristic of the saturation magnetization does not occur in principle.
【0003】ところで、近時においては、強磁性磁気共
鳴を利用したデバイスとして低価格で量産性に優れたも
のが要求されており、このようなデバイスを実現するた
めには、いわゆるマイクロストリップ路線を基本するマ
イクロ波集積回路(以下、MICと略称する。)に強磁
性磁気共鳴体を集積したかたちとする必要があり、この
ような強磁性磁気共鳴体としては薄膜形状に成膜された
強磁性磁気共鳴素子が用いられる。By the way, in recent years, there has been a demand for a device using ferromagnetic magnetic resonance that is low in price and excellent in mass productivity. In order to realize such a device, a so-called microstrip line is used. It is necessary to form a ferromagnetic magnetic resonance body integrated in a basic microwave integrated circuit (hereinafter abbreviated as MIC). As such a ferromagnetic magnetic resonance body, a ferromagnetic film formed in a thin film shape is used. A magnetic resonance element is used.
【0004】ここで強磁性磁気共鳴素子のアスペクト比
が十分大きいとすると、その共鳴周波数frは以下に式
で与えられる。If the aspect ratio of the ferromagnetic magnetic resonance element is sufficiently large, its resonance frequency fr is given by the following equation.
【0005】 fr=γ(H0−4πMs) ・・・(1)Fr = γ (H 0 −4π M s) (1)
【0006】(1)式において、γ、H0、及び4πM
sはそれぞれ磁気回転比、外部印加磁界、及び飽和磁化
である。この(1)式に示すように、外部印加磁界H0
が飽和磁化4πMsに達した時点より共鳴が立ち上り、
その後のfrはH0の大きさに正比例する。In equation (1), γ, H 0 , and 4π M
s is the gyromagnetic ratio, the externally applied magnetic field, and the saturation magnetization, respectively. As shown in the equation (1), the externally applied magnetic field H 0
The resonance rises from when the saturation magnetization reaches 4π M s,
Subsequent fr is directly proportional to the magnitude of H 0 .
【0007】ところがこの場合、三次元的に対象形状で
ある上述の真球状の強磁性磁気共鳴体と異なり、上記強
磁性磁気共鳴素子においては、その飽和磁化の温度特性
による共鳴周波数frのドリフトが極めて大きいため
に、そのままでは実用性がない。In this case, however, unlike the above-mentioned spherical ferromagnetic magnetic resonance body which is three-dimensionally symmetrical in shape, in the above ferromagnetic magnetic resonance element, the drift of the resonance frequency fr due to the temperature characteristic of the saturation magnetization thereof. It is so large that it is not practical as it is.
【0008】そこで、上記強磁性磁気共鳴素子と飽和磁
化の温度特性が相反する逆特性を有する永久磁石を設け
ることが提案されている。すなわち、従来の強磁性磁気
共鳴装置は、図2に示すように、略々E字形状に形成さ
れた第1の磁気コア101と、この第1の磁気コア10
1とそのE字形状の両端部の各コア部101a,101
bにて突き合わせられている略々矩形形状に形成された
第2の磁気コア102と、制御電流を供給するために第
1の磁気コア101のE字形状の中央部のコア部101
cに巻線された磁気コイル103と、強磁性磁気共鳴体
が集積されたMIC104と、このMIC104とはそ
の飽和磁化の温度特性が相反する逆特性を有する永久磁
石105と、磁界分布を均一化するための高透磁率を有
するポールピース106とで構成されている。Therefore, it has been proposed to provide a permanent magnet having the opposite characteristics in which the temperature characteristics of the saturation magnetization and the ferromagnetic magnetic resonance element are opposite to each other. That is, in the conventional ferromagnetic magnetic resonance apparatus, as shown in FIG. 2, a first magnetic core 101 formed in a substantially E shape and the first magnetic core 10 are formed.
1 and the respective core portions 101a, 101 at both ends of the E-shape
The second magnetic core 102 formed in a substantially rectangular shape butted at b, and the E-shaped central core portion 101 of the first magnetic core 101 for supplying a control current.
a magnetic coil 103 wound around c, a MIC 104 in which a ferromagnetic magnetic resonance body is integrated, a permanent magnet 105 having an inverse characteristic in which the saturation magnetization has temperature characteristics opposite to each other, and a uniform magnetic field distribution. And the pole piece 106 having a high magnetic permeability.
【0009】ここで、MIC104と、永久磁石10
5、及びポールピース106は、それらの幅が各々略々
同一に形成され、第1の磁気コア101のE字形状の中
央部のコア部101cと第2の磁気コア102との間に
形成された間隙107に配設されている。Here, the MIC 104 and the permanent magnet 10
5 and the pole piece 106 are formed to have substantially the same width, and are formed between the E-shaped central core portion 101c of the first magnetic core 101 and the second magnetic core 102. It is arranged in the gap 107.
【0010】すなわち、上記間隙107において、MI
C104は一方の磁極である第2の磁気コア102の表
面上にその下面部にて接合されて配され、永久磁石10
5はその上面部にて他方の磁極である上記コア部101
cの端面上に接合されて配され、この永久磁石105の
下面部にポールピース106がその上面部にて接合され
て、上記MIC104の上面部とポールピース106の
下面部との間には空隙108が形成されている。That is, in the gap 107, MI
The C104 is arranged on the surface of the second magnetic core 102, which is one of the magnetic poles, by being bonded to the lower surface of the second magnetic core 102.
Reference numeral 5 denotes the core portion 101 which is the other magnetic pole at the upper surface portion thereof.
The pole piece 106 is joined to the lower end of the permanent magnet 105, and the pole piece 106 is joined to the lower surface of the permanent magnet 105. 108 is formed.
【0011】この強磁性磁気共鳴装置においては、永久
磁石105及びポールピース106によって固定的磁場
を発生させ、さらに上記磁気コイル103に流す電流を
調節することにより磁場を制御することで同調可能な共
鳴装置とされている。この場合、上記強磁性磁気共鳴装
置の周囲温度の変化に伴って変動するMIC104に集
積された強磁性磁気共鳴素子の飽和磁化による共鳴周波
数のドリフトが、上記永久磁石105の逆特性によって
相殺補償されることになる。In this ferromagnetic magnetic resonance apparatus, a fixed magnetic field is generated by the permanent magnet 105 and the pole piece 106, and the magnetic field is controlled by adjusting the current flowing through the magnetic coil 103, so that the resonance can be tuned. It is regarded as a device. In this case, the resonance frequency drift due to the saturation magnetization of the ferromagnetic magnetic resonance element integrated in the MIC 104, which fluctuates with the ambient temperature of the ferromagnetic magnetic resonance apparatus, is offset and compensated by the inverse characteristic of the permanent magnet 105. Will be.
【0012】上述の強磁性磁気共鳴素子の飽和磁化によ
る共鳴周波数のドリフトの抑制効果を調べるために、飽
和磁化(4πMs)が0.085(T)の上記YIGの
強磁性磁気共鳴素子を用いて、永久磁石105を設けて
上記逆特性による相殺補償を行った場合と、この永久磁
石105を設けない場合とについて共鳴周波数のドリフ
トの周囲温度依存性について実験した。[0012] To examine the inhibitory effect of the drift of the resonance frequency due to the saturation magnetization of the above-described ferromagnetic magnetic resonance device, the saturation magnetization (4π M s) is a ferromagnetic MR element of the YI G of 0.085 (T) An experiment was conducted on the ambient temperature dependence of the resonance frequency drift in the case where the permanent magnet 105 was provided to perform the offset compensation by the inverse characteristic and the case where the permanent magnet 105 was not provided.
【0013】その結果、図3に示すように、相殺補償を
行うことにより、永久磁石105を設けない場合と比較
して明らかに共鳴周波数のドリフトが抑制されているこ
とがわかる。As a result, as shown in FIG. 3, it can be seen that the offset compensation clearly suppresses the drift of the resonance frequency as compared with the case where the permanent magnet 105 is not provided.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、永久磁
石105を用いて上記共鳴周波数のドリフトの抑制を行
うことで、上記強磁性磁気共鳴装置は、例えば通信機等
の局部発振器として利用し、フェイズ・ロック・ループ
(PLL)回路等により制御する場合等の用途には十分
使用可能である。As described above, by using the permanent magnet 105 to suppress the drift of the resonance frequency, the ferromagnetic magnetic resonance apparatus can be used as a local oscillator of a communication device or the like. , And can be sufficiently used for applications such as controlling with a phase lock loop (PLL) circuit.
【0015】しかしながら、上記図2に示す構造を有す
る従来の強磁性磁気共鳴装置においては、磁気コイル1
03に制御電流を印加した際に、この磁気コイル103
により発生する自己発熱による温度上昇が上記強磁性磁
気共鳴装置内において不均一となり、磁気コイル103
への制御電流(同調電流)印加後に共鳴周波数の初期ド
リフトが発生し、高速の応答(レスポンス)を必要とす
る用途に使用する場合に問題がある。However, in the conventional ferromagnetic magnetic resonance apparatus having the structure shown in FIG. 2, the magnetic coil 1 is used.
03 when a control current is applied to the magnetic coil 103
The temperature rise due to self-heating caused by the non-uniformity in the ferromagnetic magnetic resonance apparatus becomes
An initial drift of the resonance frequency occurs after the control current (tuning current) is applied to the device, and there is a problem when the device is used in an application requiring a high-speed response.
【0016】すなわち、磁気コイル103へ制御電流を
流す際に、この制御電流により磁気コイル103に自己
発熱が発生すると、上記強磁性磁気共鳴装置内において
この熱の伝導経路がMIC104と永久磁石105とで
は異なるために、両者の間に温度差が生じて両者が熱的
平衡状態に達するまでに比較的大きな共鳴周波数の初期
ドリフトが発生する。That is, when a control current is applied to the magnetic coil 103 and self-heating occurs in the magnetic coil 103 due to the control current, the heat conduction path of the heat is generated between the MIC 104 and the permanent magnet 105 in the ferromagnetic magnetic resonance apparatus. Since they are different from each other, a temperature difference occurs between the two, and a relatively large initial drift of the resonance frequency occurs before the two reach the thermal equilibrium state.
【0017】この共鳴周波数の初期ドリフトの典型例を
図4に示す。この特性図に示すように、磁気コイル10
3へ所定の制御電流を流すことにより磁気共鳴が発生
し、その瞬間に共鳴周波数はfr1となるが、時間経過
に伴って周囲の温度がほぼ一定となると、当初の共鳴周
波数より常に低い周波数にドリフトしてゆき、ある時刻
tにて共鳴周波数がfr2のほぼ一定状態となる。FIG. 4 shows a typical example of the initial drift of the resonance frequency. As shown in this characteristic diagram, the magnetic coil 10
Magnetic resonance is generated by passing a predetermined control current to 3, and the resonance frequency becomes fr1 at that moment, but when the ambient temperature becomes almost constant over time, the resonance frequency is always lower than the initial resonance frequency. It drifts, and the resonance frequency becomes almost constant at fr2 at a certain time t.
【0018】これは、以下に示すことが原因であると考
えられる。先ず、磁気コイル103から生じた自己発熱
が第1の磁気コア101のE字形状の中央部のコア部1
01cに伝達され、さらにこのコア部101cの端面と
接合されている永久磁石105に伝達され、その後しば
らくしてこの熱が上記MIC104に伝達される。この
ように、永久磁石105とMIC104とでは熱が伝達
するのにタイムラグがあり、そのために両者の間にはし
ばらくの間温度差が生じることになる。This is considered to be caused by the following. First, the self-heat generated from the magnetic coil 103 is generated by the E-shaped central core portion 1 of the first magnetic core 101.
01c, and further to the permanent magnet 105 joined to the end face of the core portion 101c, and after a while, this heat is transmitted to the MIC 104. As described above, there is a time lag in heat transfer between the permanent magnet 105 and the MIC 104, which causes a temperature difference between the two for a while.
【0019】永久磁石105は共鳴周波数のドリフトを
相殺補償するため、その磁化力が温度上昇に対して負の
特性を有するものが選ばれているので、磁気コイル10
3により発生する制御磁場を弱める方向に作用する。一
方、上記MIC104中の強磁性磁気共鳴素子では永久
磁石105と比較して熱の伝達が遅延している。そのた
めに上記永久磁石105の効果が勝って全体として共鳴
周波数が低下し、その後MIC104と永久磁石105
とが熱平衡状態となって両者の特性が均衡する点(時刻
t,共鳴周波数fr2)でほぼ共鳴周波数が一定値とな
る。Since the permanent magnet 105 compensates for the drift of the resonance frequency, the magnetizing force of the permanent magnet 105 is selected to have a negative characteristic with respect to the temperature rise.
It acts to weaken the control magnetic field generated by 3. On the other hand, in the ferromagnetic magnetic resonance element in the MIC 104, heat transfer is delayed as compared with the permanent magnet 105. Therefore, the effect of the permanent magnet 105 is predominant and the resonance frequency is lowered as a whole.
And become a thermal equilibrium state and the characteristics of both are balanced (time t, resonance frequency fr2), and the resonance frequency becomes a constant value.
【0020】上記時刻tに達するまでの時間は通常1時
間程度を要し、しかも共鳴周波数の大幅な低下が引き起
こされるので、上記強磁性磁気共鳴装置を迅速な動作が
要求される用途に使用する場合には極めて不都合であ
る。Since it usually takes about 1 hour to reach the time t, and the resonance frequency is drastically lowered, the ferromagnetic magnetic resonance apparatus is used for applications requiring quick operation. This is extremely inconvenient in some cases.
【0021】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、共鳴周波数の変更
が要求された際に、共鳴周波数の初期ドリフトを抑制し
て迅速な応答が可能であり、薄膜よりなる強磁性磁気共
鳴素子の飽和磁化の温度特性による共鳴周波数のドリフ
トを永久磁石にて相殺補償するシステムに十分な実用性
を与えることが可能となる強磁性磁気共鳴装置を提供す
ることにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress initial drift of the resonance frequency and provide a quick response when the resonance frequency is required to be changed. A ferromagnetic magnetic resonance device capable of compensating for the drift of the resonance frequency due to the temperature characteristic of the saturation magnetization of a ferromagnetic magnetic resonance element made of a thin film with a permanent magnet and providing sufficient practicality. To provide.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】本発明は、磁気コイルを
有する第1の磁極と、この第1磁極と対向して配置され
る第2の磁極と、強磁性磁気共鳴素子が集積された集積
回路と、磁化の温度特性が前記強磁性磁気共鳴素子と逆
の永久磁石とを備えた強磁性磁気共鳴装置を対象とした
ものであり、前記集積回路と前記永久磁石とを積層し、
この積層された集積回路及び永久磁石を上記各磁極のい
ずれか一方の磁極上に配設して構成するものである。According to the present invention, a first magnetic pole having a magnetic coil, a second magnetic pole arranged opposite to the first magnetic pole, and a ferromagnetic magnetic resonance element are integrated. A circuit, and a ferromagnetic magnetic resonance device having a permanent magnet having a temperature characteristic of magnetization opposite to that of the ferromagnetic magnetic resonance element, the integrated circuit and the permanent magnet being laminated,
The laminated integrated circuit and permanent magnet are arranged on one of the magnetic poles.
【0023】このとき、磁界分布を均一化するために、
高透磁率を有するポールピースを介して上記集積回路と
上記永久磁石とを積層して構成してもよい。At this time, in order to make the magnetic field distribution uniform,
The integrated circuit and the permanent magnet may be laminated via a pole piece having a high magnetic permeability.
【0024】[0024]
【作用】本発明に係る強磁性磁気共鳴装置においては、
強磁性磁気共鳴素子が集積された集積回路とこの強磁性
磁気共鳴素子と相反する逆特性を有する永久磁石とが積
層され、この積層された集積回路及び永久磁石が各磁極
のいずれか一方の磁極上に配設されている。したがっ
て、磁気コイルに制御電流を印加すると、この制御電流
により磁気コイルに自己発熱が発生した際に、この強磁
性磁気共鳴装置内において熱が集積回路中の強磁性磁気
共鳴素子と上記永久磁石にほぼ同時に熱伝導が生じて直
ちに熱的平衡状態に達する。そのために、両者の間の温
度差によって熱的平衡状態に達するまでの間に発生する
共鳴周波数の初期ドリフトが無視し得る程度まで抑制さ
れることになる。したがって、周波数をある所定値に変
更する必要が生じた場合に、磁気コイルに印加する制御
電流を変動させても初期ドリフトがほとんど発生するこ
となく迅速に所定の周波数に共鳴させることが可能とな
る。In the ferromagnetic magnetic resonance apparatus according to the present invention,
An integrated circuit in which a ferromagnetic magnetic resonance element is integrated and a permanent magnet having an inverse characteristic that is opposite to that of the ferromagnetic magnetic resonance element are stacked, and the stacked integrated circuit and the permanent magnet are either magnetic poles. It is located above. Therefore, when a control current is applied to the magnetic coil, heat is generated in the ferromagnetic magnetic resonance device and the permanent magnet in the integrated circuit in the ferromagnetic magnetic resonance device when self-heating occurs in the magnetic coil due to the control current. At about the same time, heat conduction occurs and thermal equilibrium is reached immediately. Therefore, the initial drift of the resonance frequency generated until reaching the thermal equilibrium state due to the temperature difference between the two is suppressed to a negligible level. Therefore, when it becomes necessary to change the frequency to a predetermined value, even if the control current applied to the magnetic coil is changed, it is possible to rapidly resonate to the predetermined frequency with almost no initial drift. .
【0025】[0025]
【実施例】以下、本発明に係る強磁性磁気共鳴装置の実
施例を図面を参照しながら説明する。Embodiments of the ferromagnetic magnetic resonance apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0026】本実施例に係る強磁性磁気共鳴装置は、図
1に示すように、略々E字形状に形成された第1の磁極
1と、この第1の磁極1とそのE字形状の両端部の各コ
ア部1a,1bにて突き合わせられている略々矩形形状
に形成された第2の磁極2と、制御電流を供給するため
に第1の磁極1のE字形状の中央部のコア部1cに巻線
された磁気コイル3と、強磁性磁気共鳴体が集積された
MIC4と、このMIC4とはその飽和磁化の温度特性
が相反する逆特性を有する永久磁石5と、磁界分布を均
一化するための高透磁率を有するポールピース6とで構
成されている。As shown in FIG. 1, the ferromagnetic magnetic resonance apparatus according to this embodiment has a first magnetic pole 1 formed in a substantially E shape, the first magnetic pole 1 and its E shape. The second magnetic pole 2 is formed in a substantially rectangular shape, which is abutted by the core portions 1a and 1b at both ends, and the E-shaped central portion of the first magnetic pole 1 for supplying a control current. The magnetic coil 3 wound around the core portion 1c, the MIC 4 in which the ferromagnetic magnetic resonance body is integrated, the permanent magnet 5 having an inverse characteristic in which the temperature characteristics of the saturation magnetization are opposite to the MIC 4, and the magnetic field distribution And a pole piece 6 having a high magnetic permeability for homogenization.
【0027】ここで、MIC4と、永久磁石5、及びポ
ールピース6は、それらの幅が各々略々同一に形成さ
れ、第1の磁極1のE字形状の中央部のコア部1cと第
2の磁極2との間に形成された間隙7に配設されてい
る。Here, the MIC 4, the permanent magnet 5 and the pole piece 6 are formed so that their widths are substantially the same, and the E-shaped central core portion 1c and the second portion of the first magnetic pole 1 are formed. Is disposed in a gap 7 formed between the magnetic pole 2 and the magnetic pole 2.
【0028】すなわち、上記間隙7において、永久磁石
5が一方の磁極である第2の磁極2の表面上にその下面
部にて接合されて配され、その上面部にポールピース6
を介して上記MIC4がその下面部にて接合されて配さ
れ、このMIC4の上面部と上記コア部1cとの間には
空隙8が形成されている。That is, in the gap 7, the permanent magnet 5 is arranged on the surface of the second magnetic pole 2, which is one of the magnetic poles, by being joined to the lower surface of the second magnetic pole 2, and the pole piece 6 is provided on the upper surface thereof.
The MIC 4 is bonded and disposed on the lower surface of the MIC 4, and a gap 8 is formed between the upper surface of the MIC 4 and the core 1c.
【0029】この強磁性磁気共鳴装置においては、永久
磁石5及びポールピース6によって固定的磁場を発生さ
せ、さらに上記磁気コイル3に流す電流を調節すること
により磁場を制御することで同調可能な共鳴装置とされ
ている。この場合、上記強磁性磁気共鳴装置の周囲温度
の変化に伴って変動するMIC4に集積された強磁性磁
気共鳴素子の飽和磁化による共鳴周波数のドリフトが、
上記永久磁石5の逆特性によって相殺補償されることに
なる。In this ferromagnetic magnetic resonance apparatus, a fixed magnetic field is generated by the permanent magnet 5 and the pole piece 6, and the current flowing through the magnetic coil 3 is adjusted to control the magnetic field so that the resonance can be tuned. It is regarded as a device. In this case, the resonance frequency drift due to the saturation magnetization of the ferromagnetic magnetic resonance element integrated in the MIC 4 that fluctuates with changes in the ambient temperature of the ferromagnetic magnetic resonance apparatus is
The reverse characteristic of the permanent magnet 5 causes offset compensation.
【0030】さらに、上記強磁性磁気共鳴装置において
は、上述のように、強磁性磁気共鳴素子が集積された上
記MIC4とこの強磁性磁気共鳴素子と相反する逆特性
を有する永久磁石5とが積層され、この積層されたMI
C4及び永久磁石5が一方の磁極である第2の磁極2上
に配設されている。したがって、磁気コイル3に制御電
流を印加すると、この制御電流により磁気コイル3に自
己発熱が発生した際に、この強磁性磁気共鳴装置内にお
いて熱が集積回路中の強磁性磁気共鳴素子と上記永久磁
石5にほぼ同時に熱伝導が生じて直ちに熱的平衡状態に
達する。そのために、両者の間の温度差によって熱的平
衡状態に達するまでの間に発生する共鳴周波数の初期ド
リフトが無視し得る程度まで抑制されることになる。し
たがって、周波数をある所定値に変更する必要が生じた
場合に、磁気コイル3に印加する制御電流を変動させて
も初期ドリフトがほとんど発生することなく迅速に所定
の周波数に共鳴させることが可能となる。Further, in the above-mentioned ferromagnetic magnetic resonance apparatus, as described above, the MIC 4 in which the ferromagnetic magnetic resonance elements are integrated and the permanent magnet 5 having an inverse characteristic opposite to that of the ferromagnetic magnetic resonance element are laminated. And this stacked MI
The C4 and the permanent magnet 5 are disposed on the second magnetic pole 2, which is one magnetic pole. Therefore, when a control current is applied to the magnetic coil 3, heat is generated in the magnetic coil 3 by the control current, heat is generated in the ferromagnetic magnetic resonance device and the permanent magnetic resonance element in the integrated circuit and the permanent magnet. Heat conduction occurs in the magnet 5 almost at the same time, and a thermal equilibrium state is reached immediately. Therefore, the initial drift of the resonance frequency generated until reaching the thermal equilibrium state due to the temperature difference between the two is suppressed to a negligible level. Therefore, when it becomes necessary to change the frequency to a predetermined value, even if the control current applied to the magnetic coil 3 is changed, it is possible to rapidly resonate to the predetermined frequency with almost no initial drift. Become.
【0031】このように、上記実施例に係る強磁性磁気
共鳴装置によれば、上記MIC4に形成された薄膜より
なる強磁性磁気共鳴素子の飽和磁化の温度特性による共
鳴周波数のドリフトを永久磁石5にて相殺補償する際
に、瞬間的に周波数を変化させて磁気コイル3に自己発
熱が生じても、発生する共鳴周波数の低下はほぼ無視で
き得る程度のものである。したがって、例えば、周波数
を同調させた後、しばらくその周波数にとどめ、他の同
調周波数に変更するときには迅速に同調して安定化する
ことが必要な、マイクロ波通信機やTV受信器等のチュ
ーナデバイスなどに対して十分対応が可能となる。As described above, in the ferromagnetic magnetic resonance apparatus according to the above-described embodiment, the resonance frequency drift due to the temperature characteristic of the saturation magnetization of the ferromagnetic magnetic resonance element formed of the thin film formed in the MIC 4 causes the resonance frequency drift. Even when self-heating is generated in the magnetic coil 3 by instantaneously changing the frequency when performing the offset compensation, the reduction in the resonance frequency that occurs is almost negligible. Therefore, for example, a tuner device such as a microwave communication device or a TV receiver that needs to be tuned to a frequency for a while and then quickly tuned and stabilized when changing to another tuning frequency. It becomes possible to cope with such a situation.
【0032】なお、上記実施例においては、ポールピー
ス6を介した上記MIC4及び永久磁石5を一方の磁極
である上記コア部1c側に配設して構成したが、これら
を他方の磁極である第2の磁極側に配してもよい。In the above embodiment, the MIC 4 and the permanent magnet 5 via the pole piece 6 are arranged on the side of the core portion 1c which is one magnetic pole, but they are the other magnetic pole. It may be arranged on the second magnetic pole side.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明に係る強磁性磁気共鳴装置によれ
ば、磁気コイルを有する第1の磁極と、この第1の磁極
とともに各磁極を形成する第2の磁極と、強磁性磁気共
鳴素子が集積された集積回路と、磁化の温度特性が前記
強磁性磁気共鳴素子と逆の永久磁石とを備え、前記集積
回路と前記永久磁石とを積層し、この積層された集積回
路及び永久磁石を上記各磁極のいずれか一方の磁極上に
配設して構成したので、共鳴周波数の変更が要求された
際に、共鳴周波数の初期ドリフトを抑制して迅速な応答
が可能であり、薄膜よりなる強磁性磁気共鳴素子の飽和
磁化の温度特性による共鳴周波数のドリフトを永久磁石
にて相殺補償するシステムに十分な実用性を与えること
が可能となる。According to the ferromagnetic magnetic resonance apparatus of the present invention, the first magnetic pole having the magnetic coil, the second magnetic pole forming each magnetic pole together with the first magnetic pole, and the ferromagnetic magnetic resonance element. Is provided, and a permanent magnet having a temperature characteristic of magnetization opposite to that of the ferromagnetic magnetic resonance element, the integrated circuit and the permanent magnet are laminated, and the laminated integrated circuit and the permanent magnet are Since it is arranged on one of the above magnetic poles, when the resonance frequency is required to be changed, the initial drift of the resonance frequency can be suppressed and a quick response is possible, and it is made of a thin film. It is possible to provide a system in which the drift of the resonance frequency due to the temperature characteristic of the saturation magnetization of the ferromagnetic magnetic resonance element is offset and compensated by the permanent magnet, and the system has sufficient practicality.
【0034】また、本発明によれば、磁界分布を均一化
するために、高透磁率を有するポールピースを介して上
記集積回路と上記永久磁石とを積層して構成したので、
薄膜よりなる強磁性磁気共鳴素子の飽和磁化の温度特性
による共鳴周波数のドリフトを永久磁石にて相殺補償す
るシステムに更なる十分な実用性を与えることが可能と
なる。Further, according to the present invention, in order to make the magnetic field distribution uniform, the integrated circuit and the permanent magnet are laminated through a pole piece having a high magnetic permeability.
It is possible to provide a system in which the permanent magnet offsets and compensates for the drift of the resonance frequency due to the temperature characteristic of the saturation magnetization of the ferromagnetic magnetic resonance element made of a thin film, and can be given more sufficient practicality.
【図1】本実施例に係る強磁性磁気共鳴装置の構成を模
式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a ferromagnetic magnetic resonance apparatus according to this example.
【図2】従来の強磁性磁気共鳴装置の構成を模式的に示
す断面図である。FIG. 2 is a sectional view schematically showing a configuration of a conventional ferromagnetic magnetic resonance apparatus.
【図3】永久磁石を用いた際の温度ドリフトの抑制効果
を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing an effect of suppressing temperature drift when a permanent magnet is used.
【図4】磁気コイルの自己発熱による共鳴周波数の初期
ドリフトを示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing an initial drift of a resonance frequency due to self-heating of a magnetic coil.
1 第1の磁極 2 第2の磁極 3 磁気コイル 4 MIC 5 永久磁石 6 ポールピース 8 空隙 1st magnetic pole 2 second magnetic pole 3 magnetic coil 4 MIC 5 permanent magnets 6 pole pieces 8 voids
Claims (2)
と、 強磁性磁気共鳴素子が集積された集積回路と、 磁化の温度特性が前記強磁性磁気共鳴素子と逆の永久磁
石とを備え、 前記集積回路と前記永久磁石とが積層され、この積層さ
れた集積回路及び永久磁石が上記各磁極のいずれか一方
の磁極上に配設されてなることを特徴とする強磁性磁気
共鳴装置。1. A first magnetic pole having a magnetic coil, a second magnetic pole arranged so as to face the first magnetic core, an integrated circuit in which a ferromagnetic magnetic resonance element is integrated, and a temperature of magnetization. A permanent magnet having characteristics opposite to those of the ferromagnetic magnetic resonance element is provided, and the integrated circuit and the permanent magnet are laminated, and the laminated integrated circuit and the permanent magnet are provided on one of the magnetic poles. A ferromagnetic magnetic resonance apparatus characterized by being arranged.
するための高透磁率を有するポールピースを介して積層
されてなることを特徴とする請求項1記載の強磁性磁気
共鳴装置。2. The ferromagnetic magnetic resonance apparatus according to claim 1, wherein the integrated circuit and the permanent magnet are laminated via a pole piece having a high magnetic permeability for making the magnetic field distribution uniform.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01456094A JP3417032B2 (en) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | Ferromagnetic resonance device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01456094A JP3417032B2 (en) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | Ferromagnetic resonance device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07221508A JPH07221508A (en) | 1995-08-18 |
| JP3417032B2 true JP3417032B2 (en) | 2003-06-16 |
Family
ID=11864548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01456094A Expired - Fee Related JP3417032B2 (en) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | Ferromagnetic resonance device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3417032B2 (en) |
-
1994
- 1994-02-08 JP JP01456094A patent/JP3417032B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07221508A (en) | 1995-08-18 |
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