JPS5946082B2 - マイクロ波用ガ−ネット磁性材料 - Google Patents
マイクロ波用ガ−ネット磁性材料Info
- Publication number
- JPS5946082B2 JPS5946082B2 JP51111884A JP11188476A JPS5946082B2 JP S5946082 B2 JPS5946082 B2 JP S5946082B2 JP 51111884 A JP51111884 A JP 51111884A JP 11188476 A JP11188476 A JP 11188476A JP S5946082 B2 JPS5946082 B2 JP S5946082B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- 4πms
- temperature
- microwave
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000002223 garnet Substances 0.000 title claims description 7
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 title claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 12
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005350 ferromagnetic resonance Effects 0.000 description 4
- -1 yttrium ion Chemical class 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 230000005293 ferrimagnetic effect Effects 0.000 description 1
- MTRJKZUDDJZTLA-UHFFFAOYSA-N iron yttrium Chemical compound [Fe].[Y] MTRJKZUDDJZTLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Magnetic Ceramics (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＶＨＦ、ＵＨＦ、ＳＨＦ帯などにおいて用いら
れるサーキユレーター、アイソレータ、シャーレーダー
、オシレーター等のマイクロ波素子用フェリ磁性ガーネ
ット磁性材料に関するものである。
れるサーキユレーター、アイソレータ、シャーレーダー
、オシレーター等のマイクロ波素子用フェリ磁性ガーネ
ット磁性材料に関するものである。
一般にマイクロ波素子用の磁性材料として要求される特
性は、強磁性共鳴吸収半値巾△Ｈが小さいこと、要求さ
れた飽和磁化４πＭｓの値をもつこと、４πＭｓの温度
係数αが小さいことである。
性は、強磁性共鳴吸収半値巾△Ｈが小さいこと、要求さ
れた飽和磁化４πＭｓの値をもつこと、４πＭｓの温度
係数αが小さいことである。
ここで温度係数αは次式で表わされるものとする。α＝
Δ４πＭｓ′△Ｔ・４πＭｓ ２０℃ ・・・・・・・・・・・・（１） △４πＭｓは−２０〜６０℃での４πＭｓの最大値と最
小値の差。
Δ４πＭｓ′△Ｔ・４πＭｓ ２０℃ ・・・・・・・・・・・・（１） △４πＭｓは−２０〜６０℃での４πＭｓの最大値と最
小値の差。
ΔＴ＝６００−（−２００）＝８０
４πＭｓ２ｏ℃は２０℃での４πＭｓの値。
マイクロ波磁性材料としては、従来イットリウム鉄ガー
ネット（以下ＹＩＧと記す）が用いられている。一般に
ガーネットは（Ａｓ）〔Ｂ２〕（Ｃｓ）Ｏ、２なる化学
式をもち、Ａ、ＢおよびＣはそれぞれ２４Ｃ、１６ａ、
２４ｄ格子点を占める元素をあられす。
ネット（以下ＹＩＧと記す）が用いられている。一般に
ガーネットは（Ａｓ）〔Ｂ２〕（Ｃｓ）Ｏ、２なる化学
式をもち、Ａ、ＢおよびＣはそれぞれ２４Ｃ、１６ａ、
２４ｄ格子点を占める元素をあられす。
特に磁性ガーネットにおいては、これらの格子点の一部
又は全部を磁性イオンが占める。
又は全部を磁性イオンが占める。
磁気的には（Ａ）、〔Ｂ〕、（Ｃ）のそれぞれの内部で
はイオンの磁気モーメントは平行な結合をし、〔Ｂ〕と
（Ｃ）あるいは（Ａ）と（Ｃ）は逆平行の結合とすると
されている。
はイオンの磁気モーメントは平行な結合をし、〔Ｂ〕と
（Ｃ）あるいは（Ａ）と（Ｃ）は逆平行の結合とすると
されている。
そのため飽和磁化の温度変化は（Ａ）、〔Ｂ〕、（Ｃ）
各々の飽和磁化の温度変化のベクトル和となる。したが
つて４πＭｓの温度変化を小さくするためには（Ａ）、
〔Ｂ〕、（Ｃ）各々の磁気モーメントの温度変化を小さ
くするか（Ａ）、〔Ｂ〕、（Ｃ）のベクトル和としての
磁気モーメントの温度変化を小さくするかいずれかであ
る。ＹＩＧでは４πＭｓの温度係数αは（Ａ）が非磁性
のイットリウムイオンのため全磁化の温度変化は〔Ｂ〕
と（Ｃ）の磁化ベクトル和となりその値は０．２〜０．
３％／℃と大きい。
各々の飽和磁化の温度変化のベクトル和となる。したが
つて４πＭｓの温度変化を小さくするためには（Ａ）、
〔Ｂ〕、（Ｃ）各々の磁気モーメントの温度変化を小さ
くするか（Ａ）、〔Ｂ〕、（Ｃ）のベクトル和としての
磁気モーメントの温度変化を小さくするかいずれかであ
る。ＹＩＧでは４πＭｓの温度係数αは（Ａ）が非磁性
のイットリウムイオンのため全磁化の温度変化は〔Ｂ〕
と（Ｃ）の磁化ベクトル和となりその値は０．２〜０．
３％／℃と大きい。
また現在もつとも小さい強磁性共鳴吸収半値巾△Ｈを有
すると報告されているＣａ、Ｖ、Ｉｎ置換ＹＩＧではα
は０．４％／℃にも達する。
すると報告されているＣａ、Ｖ、Ｉｎ置換ＹＩＧではα
は０．４％／℃にも達する。
そのため、これらの材料を用いてマイクロ波デバイスを
作成する場合、整磁鋼あるいは整磁フェライトを使用す
るか一定温度範囲で用いるか、あるいは恒温槽中にて使
用するなどの方法がとられている。一方｛Ａ｝のイツト
リウムイオンを磁性イオンのガドリウムイオンで置換す
ることにより｛Ａ｝と（Ｃ）の磁気モーメントが逆平行
となり、それぞれの温度依存性が異なることから、観測
される磁化の値が零となるいわゆる磁気相殺点と称され
る温度をもつようになる。この磁気相殺点とキユリ一温
度で磁化は零となるため、その間の温度で磁化の温度変
化は小さくなる。しかしながら、これらの材料では組成
の選定が適当でなく結晶磁気異方性定数Ｋ１の絶対値が
大きい。あるいは選定する元素が適当でなく高密度化が
しにくく、そのため△Ｈの値は非常に大きくなつてしま
うのが実状である。今まで報告された材料ではαが小さ
いと△Ｈは大きくなり△Ｈが小さい材料ではαが大きく
なつてしまうのが実状である。
作成する場合、整磁鋼あるいは整磁フェライトを使用す
るか一定温度範囲で用いるか、あるいは恒温槽中にて使
用するなどの方法がとられている。一方｛Ａ｝のイツト
リウムイオンを磁性イオンのガドリウムイオンで置換す
ることにより｛Ａ｝と（Ｃ）の磁気モーメントが逆平行
となり、それぞれの温度依存性が異なることから、観測
される磁化の値が零となるいわゆる磁気相殺点と称され
る温度をもつようになる。この磁気相殺点とキユリ一温
度で磁化は零となるため、その間の温度で磁化の温度変
化は小さくなる。しかしながら、これらの材料では組成
の選定が適当でなく結晶磁気異方性定数Ｋ１の絶対値が
大きい。あるいは選定する元素が適当でなく高密度化が
しにくく、そのため△Ｈの値は非常に大きくなつてしま
うのが実状である。今まで報告された材料ではαが小さ
いと△Ｈは大きくなり△Ｈが小さい材料ではαが大きく
なつてしまうのが実状である。
本発明では従来公知の材料では達成しえなかつた極めて
小さい４πＭｓの温度係数αと強磁性共鳴吸収半値巾△
Ｈの小さい値をもつ材料を提供することを目的としてい
る。
小さい４πＭｓの温度係数αと強磁性共鳴吸収半値巾△
Ｈの小さい値をもつ材料を提供することを目的としてい
る。
上記目的を達成するために、本発明では組成｛ＧｄｚＹ
３−ｘ−，−ＺＣａｘ＋ッ｝〔Ｆｅ２−，Ｓｎ，〕（Ｆ
ｅ３−ＸＧｅＸ）０１２であられされ、かつ前記組成に
おいて０．３≦Ｘ≦０．６，０．３≦ｙ≦０．６，０．
５≦Ｚ≦２．０および３０≦８０Ｘ−２８０ｙ＋８０Ｚ
≦７５なる関係式を満足する組成からなることを特徴と
するものである。
３−ｘ−，−ＺＣａｘ＋ッ｝〔Ｆｅ２−，Ｓｎ，〕（Ｆ
ｅ３−ＸＧｅＸ）０１２であられされ、かつ前記組成に
おいて０．３≦Ｘ≦０．６，０．３≦ｙ≦０．６，０．
５≦Ｚ≦２．０および３０≦８０Ｘ−２８０ｙ＋８０Ｚ
≦７５なる関係式を満足する組成からなることを特徴と
するものである。
実施例 １
｛Ｇｄｌ．８ＹＯ．７−ＸＣａＯ．５＋ｘ｝〔Ｆｅｌ．
５ｓｎＯ．５〕（Ｆｅ３−ＸＧｅＸ）０１２においてＸ
＝０，０．３，０．４，０．５，０．６となるようＧｄ
２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３，ｃａｃＯ３，Ｆｅ２Ｏ３，ＧｅＯ２
，ｓｎＯ２なる原料を秤量し、ボールミルで混合し９０
０〜１２００℃で１〜１０時間仮焼し、再びボールミル
で粉砕し、圧縮成形後１２５０〜１４５０℃で１〜２４
時間焼成した。
５ｓｎＯ．５〕（Ｆｅ３−ＸＧｅＸ）０１２においてＸ
＝０，０．３，０．４，０．５，０．６となるようＧｄ
２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３，ｃａｃＯ３，Ｆｅ２Ｏ３，ＧｅＯ２
，ｓｎＯ２なる原料を秤量し、ボールミルで混合し９０
０〜１２００℃で１〜１０時間仮焼し、再びボールミル
で粉砕し、圧縮成形後１２５０〜１４５０℃で１〜２４
時間焼成した。
得られた試料をＸ線回折した結果、すべてガーネツト単
相であることが確認された。さらに、磁気天秤を用い液
体Ｎ２の度からキユリ一温度まで飽和磁化の測定をし、
４πＭｓが極大になる温度Ｔｍａｘおよびキユリ一温度
Ｔｃを測定した。また強磁性共鳴吸喀半値巾△Ｈの値を
測定した。これらの結果を第１表に示す。実施例 ２ ｛Ｇｄ２．ＯＹＯ．５。
相であることが確認された。さらに、磁気天秤を用い液
体Ｎ２の度からキユリ一温度まで飽和磁化の測定をし、
４πＭｓが極大になる温度Ｔｍａｘおよびキユリ一温度
Ｔｃを測定した。また強磁性共鳴吸喀半値巾△Ｈの値を
測定した。これらの結果を第１表に示す。実施例 ２ ｛Ｇｄ２．ＯＹＯ．５。
ｃａＯ．５＋，｝〔Ｆｅ２−，Ｓｎ，〕（Ｆｅ２．５Ｇ
ｅＯ．５）０１２においてｙ＝０，０．３，０．４，０
．５となるように実施例１と同様の方法で試料を作成し
諸特性を測定した。第２表に測定結果を示す。実施例
３ ｛ＧｄｚＹ２−ＺＣａｌ．Ｏ｝〔Ｆｅｌ．５ｓｎＯ．，
〕（Ｆｅ２．５ＧｅＯ．５）０１２においてＺ：０，０
．５，〕以上の実施例から明らかなように、本発明にお
いてＧｅ４＋置換量Ｘは４πＭｓの値を決定するのに重
要な役割を果している。
ｅＯ．５）０１２においてｙ＝０，０．３，０．４，０
．５となるように実施例１と同様の方法で試料を作成し
諸特性を測定した。第２表に測定結果を示す。実施例
３ ｛ＧｄｚＹ２−ＺＣａｌ．Ｏ｝〔Ｆｅｌ．５ｓｎＯ．，
〕（Ｆｅ２．５ＧｅＯ．５）０１２においてＺ：０，０
．５，〕以上の実施例から明らかなように、本発明にお
いてＧｅ４＋置換量Ｘは４πＭｓの値を決定するのに重
要な役割を果している。
また、Ｓｎ４＋置換量ｙはＴｍａｘの値を決定する重要
な役割を果し、これはαの値と密接に結びついている。
ｙの値が０．３未満では△Ｈは実用的でなくなる。また
０．６を超すとＴｃの低下をきたし、αを増大する。ま
たＧｄ３＋置換量ｚは４πＭｓの値およびＴｍａｘすな
わちαを決定するのに重要な役割を果している。また、
実施例からＴｍａｘの値が−１０℃と＋３５℃の間にあ
れば４πＭｓの温度係数αは０．１％／℃と従来の材料
の約半分にすることができるｏそこでＴｍａｘとＸ，ｙ
およびｚの関係を求める。実施例１より明らかな如くｘ
量０．１あたりＴｍａｘは平均約＋８℃変化し、ｙ量０
．１あたり平均約−２８℃変化し、ｚ量０．１あたり平
均約＋８℃の変化をする〇またｘ＝０．５，ｙ＝０．５
，ｚ＝２．０のとき１（１．０，１．５，１，８，２．
０となるように実施例１と同様の方法で試料を作成し、
諸特性を測定した。
な役割を果し、これはαの値と密接に結びついている。
ｙの値が０．３未満では△Ｈは実用的でなくなる。また
０．６を超すとＴｃの低下をきたし、αを増大する。ま
たＧｄ３＋置換量ｚは４πＭｓの値およびＴｍａｘすな
わちαを決定するのに重要な役割を果している。また、
実施例からＴｍａｘの値が−１０℃と＋３５℃の間にあ
れば４πＭｓの温度係数αは０．１％／℃と従来の材料
の約半分にすることができるｏそこでＴｍａｘとＸ，ｙ
およびｚの関係を求める。実施例１より明らかな如くｘ
量０．１あたりＴｍａｘは平均約＋８℃変化し、ｙ量０
．１あたり平均約−２８℃変化し、ｚ量０．１あたり平
均約＋８℃の変化をする〇またｘ＝０．５，ｙ＝０．５
，ｚ＝２．０のとき１（１．０，１．５，１，８，２．
０となるように実施例１と同様の方法で試料を作成し、
諸特性を測定した。
第３表に測定結果を示す。実施例 ４
｛Ｇｄｌ．８ＹＯ．３ＣａＯ．９｝〔Ｆｅｌ．６ｓｎＯ
．４〕（Ｆｅ２．５ｖＯ．５）０１２において実施例１
と同様の方法で試料を作成し諸特性を測定した。
．４〕（Ｆｅ２．５ｖＯ．５）０１２において実施例１
と同様の方法で試料を作成し諸特性を測定した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ｛Ｇｄ＿ＺＹ＿３＿−＿Ｘ＿−＿ｙ＿−＿ＺＣａ＿
Ｘ＿＋＿ｙ｝〔Ｆｅ＿２＿−＿ｙＳｎ＿ｙ〕（Ｆｅ＿３
＿−＿ＸＧｅ＿Ｘ）Ｏ＿１＿２であらわされ、かつ前記
組成において０．３≦Ｘ≦０．６、０．３≦ｙ≦０．６
、０．５≦Ｚ≦２．０、３０≦８０Ｘ−２８０ｙ＋８０
Ｚ≦７５なる関係式を満足する組成からなることを特徴
とするマイクロ波用ガーネット磁性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51111884A JPS5946082B2 (ja) | 1976-09-20 | 1976-09-20 | マイクロ波用ガ−ネット磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51111884A JPS5946082B2 (ja) | 1976-09-20 | 1976-09-20 | マイクロ波用ガ−ネット磁性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5337899A JPS5337899A (en) | 1978-04-07 |
| JPS5946082B2 true JPS5946082B2 (ja) | 1984-11-10 |
Family
ID=14572554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51111884A Expired JPS5946082B2 (ja) | 1976-09-20 | 1976-09-20 | マイクロ波用ガ−ネット磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946082B2 (ja) |
-
1976
- 1976-09-20 JP JP51111884A patent/JPS5946082B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5337899A (en) | 1978-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sun et al. | The influences of Zn2+ and some rare-earth ions on the magnetic properties of nickel–zinc ferrites | |
| Wu et al. | Barium hexaferrites with narrow ferrimagnetic resonance linewidth tailored by site‐controlled Cu doping | |
| Pignard et al. | Magnetic and electromagnetic properties of RuZn and RuCo substituted BaFe12O19 | |
| Zhivulin et al. | Effect of configurational entropy on phase formation, structure, and magnetic properties of deeply substituted strontium hexaferrites | |
| Li et al. | Improved coercivity of W-and M-type composite hexaferrites using two different synthesis routes | |
| Su et al. | Correlation between the microstructure and permeability stability of ferrite materials | |
| Yang et al. | Effects of Ca-Zr co-substitution on cation site occupancy and electromagnetic properties of YIG garnet ferrite with narrow ferromagnetic resonance linewidth | |
| Brower et al. | Determination of anisotropy field in polycrystalline lithium ferrites from FMR linewidths | |
| Lubitz et al. | Z type Ba hexagonal ferrites with tailored microwave properties | |
| CN102167575B (zh) | Ka波段移相器用LiZn铁氧体材料及制备方法 | |
| Michels et al. | Mixed valency and first order phase transition in EuPdAs | |
| Klerk et al. | Magnetostriction of the mixed series Fe3-xTixO4 | |
| JPS5946082B2 (ja) | マイクロ波用ガ−ネット磁性材料 | |
| Dionne | Temperature and stress sensitivities of microwave ferrites | |
| Machida et al. | Magnetic properties and resonance linewidths of Zr-and Ti-subsituted Ca-V garnet | |
| Rais et al. | On the magnetic compensation effect of lithium‐chromium ferrites Li0. 5CrxFe2. 5–xO4 (0≤ x≤ 1.55) | |
| Lubitz et al. | Magnetic properties of substituted M-type hexagonal ferrites | |
| Dionne et al. | Magnetic anisotropy and magnetostriction of Y3Mn0. 1Fe4. 9O12 at 300° K | |
| Yamaguchi et al. | Magnetic and Crystallographic Study on the Electronic State of Interstitial Cations in MnSb | |
| JPS5917841B2 (ja) | ガ−ネツト磁性材料 | |
| Wada et al. | Low Temperature Specific Heat of Nearly and Weakly Ferromagnetic Y (Co1-x Al x) 2 | |
| DE69704148T2 (de) | Verwendung eines Ferrites auf der Basis von Ni-Zn | |
| Konwicki et al. | New Li-Ti-Zn ferrites with narrow ferrimagnetic resonance linewidth | |
| Llabrés et al. | Effect of the vanadium substitution on the magnetic properties of cobalt doped yttrium-gadolinium iron garnets | |
| JPS6022648B2 (ja) | 酸化物磁性材料 |