(57)【要約】【課題】電子機器への搭載が可能な薄型で、高周波帯での透磁率実部が大きい高周波磁性体を提供する。【解決手段】絶縁層１０と、この絶縁層１０上に設けられる磁性層２０を備える高周波磁性体であって、磁性層２０は、長さｈの短辺、長さｗの長辺、厚さｔの厚みを有する棒状の磁性部材２２を、長辺方向を揃えて複数個配列させることにより形成され、５≦ｗ／ｈ≦３０であることを特徴とする高周波磁性体。さらに、この高周波磁性体において、磁性部材２２の磁化困難軸と、磁性部材２２の長辺方向が略一致することが望ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられる磁性層を具備する高周波磁性体であって、
前記磁性層は、長さｈの短辺、長さｗの長辺、厚さｔの厚みを有する棒状の磁性部材を、長辺方向を揃えて複数個配列させることにより形成され、５≦ｗ／ｈ≦３０であることを特徴とする高周波磁性体。
【請求項２】
ｔ＜ｈであることを特徴とする請求項１記載の高周波磁性体。
【請求項３】
前記磁性部材の磁化困難軸と、前記長辺方向が略一致することを特徴とする請求項１または請求項２記載の高周波磁性体。
【請求項４】
絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられる第１の磁性層と、
前記第１の磁性層が設けられる面と反対面の前記絶縁層上に設けられる第２の磁性層とを具備し、
前記第１の磁性層は、長さｈ１の短辺、長さｗ１の長辺、厚さｔ１の厚みを有する棒状の第１の磁性部材を、長辺方向を揃えて複数個配列させることにより形成され、５≦ｗ１／ｈ１≦３０であり、
前記第２の磁性層は、長さｈ２の短辺、長さｗ２の長辺、厚さｔ２の厚みを有する棒状の第２の磁性部材を、長辺方向を揃えて複数個配列させることにより形成され、５≦ｗ２／ｈ２≦３０であることを特徴とする高周波磁性体。
【請求項５】
前記ｗ１と前記ｗ２が略同一であり、
前記第１の磁性部材の短辺を含む端部を、前記絶縁層の主面と垂直方向に前記第２の磁性部材上に投影した領域が、前記第２の磁性部材の長辺の中点から±（ｗ２／１０）の範囲にあることを特徴とする請求項４記載の高周波磁性材料。
【請求項６】
ｔ１＜ｈ１、かつ、ｔ２＜ｈ２であることを特徴とする請求項４または請求項５記載の高周波磁性体。
【請求項７】
前記第１の磁性部材の磁化困難軸と、前記第１の磁性部材の長辺方向が略一致し、
かつ、前記第２の磁性部材の磁化困難軸と、前記第２の磁性部材の長辺方向が略一致することを特徴とする請求項４ないし請求項６いずれか一項に記載の高周波磁性体。
【請求項８】
金属基板と、
前記金属基板上に１から順にｎ（ｎは２以上の整数）層積層される、第ｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）の絶縁層と前記第ｋの絶縁層上の第ｋの磁性層との２層で構成される第ｋの複合層と、
前記第ｎの絶縁層上に設けられる最上部絶縁層と、
前記最上部絶縁層上に配置される複数の金属平板とを具備する高周波磁性体であって、
前記第ｋの磁性層は、長さｈｋの短辺、長さｗｋの長辺、厚さｔｋの厚みを有する棒状の第ｋの磁性部材を、長辺方向を揃えて複数個配列させることにより形成され、５≦ｗｋ／ｈｋ≦３０であることを特徴とする高周波磁性体。
【請求項９】
前記ｗｍ（ｍは１以上（ｎ−１）以下の整数）と前記ｗｍ＋１が略同一であり、
前記第ｍの磁性部材の短辺を含む端部を前記第（ｍ＋１）の絶縁層の主面と垂直方向に前記第（ｍ＋１）の磁性部材上に投影した領域が、前記第（ｍ＋１）の磁性部材の長辺の中点から±（ｗｍ＋１／１０）の範囲にあることを特徴とする請求項８記載の高周波磁性体。
【請求項１０】
ｔｋ＜ｈｋであることを特徴とする請求項８または請求項９記載の高周波磁性体。
【請求項１１】
前記第ｋの磁性部材の磁化困難軸と、前記第ｋの磁性部材の長辺方向が略一致することを特徴とする請求項８ないし請求項１０いずれか一項に記載の高周波磁性体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波帯域を利用する機器に用いられる高周波磁性体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話や無線通信機器などＧＨz帯を利用する高周波アプリケーションの普及が急速に進んでいる。そして、それらの機器の構成部品のさらなる小型化・高集積化に有用な高周波磁性体が切望されている。これらの高周波磁性体には、理想的には、入射電磁波を位相差０で全反射させる特性が求められ、ＧＨｚ帯での高い透磁率実部と小さな損失が求められる。
【０００３】
特許文献１では、導電性の軟磁性薄膜を電磁波の波長より十分小さな構成単位に細分化し、直流電流伝導が遮断された構造の電磁雑音抑制体が報告されている。しかし、大きな磁気損失を利用した雑音抑制体であり、損失の小さな高周波磁性体としては利用できない。
【０００４】
特許文献２および特許文献３では、インダクタの上面に短冊状に加工された磁性薄膜を配置した構造が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１５１８８３号公報
【特許文献２】特開２００１−１４３９２９号公報
【特許文献３】特開平１１−３５４３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、電子機器への搭載が可能な薄型で、高周波帯での透磁率実部が大きい高周波磁性体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の高周波磁性体は、絶縁層と、前記絶縁層上に設けられる磁性層を具備する高周波磁性体であって、前記磁性層は、長さｈの短辺、長さｗの長辺、厚さｔの厚みを有する棒状の磁性部材を、長辺方向を揃えて複数個配列させることにより形成され、５≦ｗ／ｈ≦３０であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の別の一態様の高周波磁性体は、絶縁層と、前記絶縁層上に設けられる第１の磁性層と、前記第１の磁性層が設けられる面と反対面の前記絶縁層上に設けられる第２の磁性層とを具備し、前記第１の磁性層は、長さｈ１の短辺、長さｗ１の長辺、厚さｔ１の厚みを有する棒状の第１の磁性部材を、長辺方向を揃えて複数個配列させることにより形成され、５≦ｗ１／ｈ１≦３０であり、前記第２の磁性層は、長さｈ２の短辺、長さｗ２の長辺、厚さｔ２の厚みを有する棒状の第２の磁性部材を、長辺方向を揃えて複数個配列させることにより形成され、５≦ｗ２／ｈ２≦３０であることを特徴とする。
【０００８】
本発明のさらに別の一態様の高周波磁性体は、金属基板と、前記金属基板上に１から順にｎ（ｎは２以上の整数）層積層される、第ｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）の絶縁層と前記第ｋの絶縁層上の第ｋの磁性層との２層で構成される第ｋの複合層と、前記第ｎの絶縁層上に設けられる最上部絶縁層と、前記最上部絶縁層上に配置される複数の金属平板とを具備する高周波磁性体であって、前記第ｋの磁性層は、長さｈｋの短辺、長さｗｋの長辺、厚さｔｋの厚みを有する棒状の第ｋの磁性部材を、長辺方向を揃えて複数個配列させることにより形成され、５≦ｗｋ／ｈｋ≦３０であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電子機器への搭載が可能な薄型で、高周波帯での透磁率実部が大きい高周波磁性体を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書中で高周波磁性体とは、特に、ＧＨｚ帯を利用する高周波アプリケーションに用いられる磁性体を意味するものとする。
【００１１】
（第１の実施の形態）
本実施の形態の高周波磁性体は、絶縁層と、この絶縁層上に設けられる磁性層を備える高周波磁性体である。そして、この磁性層は、長さｈの短辺、長さｗの長辺、厚さｔの厚みを有する棒状の磁性部材を、長辺方向を揃えて複数個配列させることにより形成されている。そして、５≦ｗ／ｈ≦３０である。
【００１２】
図１は、本実施の形態の高周波磁性体の斜視図である。図に示すように、例えば石英ガラスの絶縁層１０上に、磁性層２０が形成されている。この磁性層２０は、棒状の磁性部材２２を、長辺方向を揃えて絶縁層１０上面に複数個周期的に配列させることにより形成されている。図１においては、８個の磁性部材２２を配列させた場合について例示している。図１では、磁性部材２２は、同一平面すなわちｘｙ平面に、それらの長辺方向を揃えて長辺方向に直交する方向、すなわちｘ方向に配列されている。そして、磁性部材２２は、長さｈの短辺、長さｗの長辺、厚さｔの厚みを有する。そして、５≦ｗ／ｈ≦３０の関係を充足している。
【００１３】
磁性部材は、例えば、Ｆｅ−Ｃｏ合金粒子を、ＳｉＯ２中に分散した磁性材料で形成される。このような磁性材料は、例えば、Ｆｅ−Ｃｏ合金粒子の表面をＳｉＯ２層で被覆したコアシェル型の粒子を前駆体として、磁場中で異方性を付与しながら加熱し緻密化してシート状にすることで作製可能である。
【００１４】
そして、図１に示す磁性部材２２は、上記磁性材料を公知のリソグラフィー法やレーザー加工法を用いることで棒状に形成することができる。磁性部材２２の厚みｔは、厚みの一様な磁性材料を作製する際に決定される。また、長さｈおよび長さｗは、磁性材料を棒状に加工する際に決定される。
【００１５】
本実施の形態の高周波磁性体は、上記構成により、ＧＨｚ帯における高い透磁率実部と、小さな損失を実現することが可能となる。したがって、入射電磁波を小さな位相差かつ低損失で反射する特性を実現できる。よって、ＧＨｚ帯を利用する高周波アプリケーションに適した高周波磁性体である。
【００１６】
５≦ｗ／ｈ≦３０が好ましいのは、この範囲で高い透磁率実部を得ることができるからである。また、厚みｔと、短辺の長さｈについて、ｔ＜ｈであることが望ましい。これは、ｔがｈより大きくなると、反磁界により透磁率の実部が小さくなる恐れがあるからである。また、厚みｔは、０．５μｍ以上５μｍ以下であることが望ましい。これは、０．５μｍより薄いと、磁性層を透過する電磁波が大きくなり、入射電磁波の反射量が減少するからである。また、５μｍより厚いと形状異方性が大きくなり、透磁率実部が低下するおそれがあるからである。
【００１７】
そして、ｈについては、１μｍ以上１００μｍ以下であることが望ましい。１μｍより短いと棒状磁性部材どうしの間隔も１μｍ以下にして体積をかせぐ必要があるが、その場合棒状磁性材料どうしの相互作用が大きくなり磁気的独立性が低下する結果反磁界により透磁率の実部が小さくなるからであり、１００μｍより長いと透磁率実部と比較して誘電率実部が大きくなりインピーダンスが小さくなる結果磁性材料としての機能が低下するからである。
【００１８】
次に、本実施の形態の第１の変形例の高周波磁性体について説明する。この高周波磁性体は、磁性部材の磁化困難軸と、磁性部材の長辺方向が略一致することを特徴とする。図２は、本変形例の高周波磁性体の斜視図である。図２では、棒状の磁性部材２２の磁化困難軸２４が、磁性部材２２の長辺方向すなわちｙ方向と一致する場合を例示している。このように、磁性部材２２の磁化困難軸２４と長辺方向を一致させることで、透磁率実部をさらに大きくすることが可能となる。
【００１９】
ここで、磁性部材２２の磁化困難軸２４と長辺方向は、最大の透磁率実部を得る観点からは完全一致させることが望ましいが、高周波磁性体の製造ばらつきなどから完全に一致させることは困難である。本明細書中、磁化困難軸２４と長辺方向が略一致するとは、製造ばらつき等を考慮して、それぞれの方向の間の角度が約３０度以内の場合を表すものとする。
【００２０】
次に、本実施の形態の第２の変形例の高周波磁性体について説明する。この高周波磁性体は、磁性層の磁性部材が、図１の高周波磁性体よりも多数周期的に配列されていることを特徴とする。図３は、本変形例の高周波磁性体の斜視図である。図３においては、磁性部材２２をｘ方向に１０個、ｙ方向に２個配列させた場合を例示している。このように、磁性部材２２を多数周期的に配列させることにより、より広い範囲で、入射電磁波を反射する高周波磁性体を提供することが可能となる。
【００２１】
なお、磁性部材２２同士の間隔ｄｘ、ｄｙは磁性材料を絶縁層１０上で棒状に加工する際に決定される。また、図３では、磁性部材２２をｘ方向に１０個、ｙ方向に２個配列させた場合を例示したが、配列させる磁性部材２２の個数をさらに増加させても構わない。
【００２２】
（第２の実施の形態）
本実施の形態の高周波磁性体は、絶縁層と、この絶縁層上に設けられる第１の磁性層と、第１の磁性層が設けられる面と反対面の絶縁層上に設けられる第２の磁性層とを備えている。そして、第１の磁性層は、長さｈ１の短辺、長さｗ１の長辺、厚さｔ１の厚みを有する棒状の第１の磁性部材を、長辺方向を揃えて複数個配列させることにより形成され、５≦ｗ１／ｈ１≦３０である。また、第２の磁性層は、長さｈ２の短辺、長さｗ２の長辺、厚さｔ２の厚みを有する棒状の第２の磁性部材を、長辺方向を揃えて複数個配列させることにより形成され、５≦ｗ２／ｈ２≦３０である。本実施の形態は、絶縁層１０の両面に磁性層を備える以外は、基本的に第１の実施の形態と同様である。よって、第１の実施の形態と重複する内容については記載を省略する。
【００２３】
図４は、本実施の形態の高周波磁性体の斜視図である。この高周波磁性体は、例えば石英ガラスの絶縁層１０と、この絶縁層１０上に設けられる第１の磁性層２０と、第１の磁性層２０が設けられる面と反対面の絶縁層１０上に設けられる第２の磁性層３０とを備えている。すなわち、絶縁層１０の両面に磁性層を備えている。
【００２４】
そして、第１の磁性層２０は、長さｈ１の短辺、長さｗ１の長辺、厚さｔ１の厚みを有する棒状の第１の磁性部材２２を、長辺方向を揃えて周期的に複数個配列させることにより形成され、５≦ｗ１／ｈ１≦３０である。また、第２の磁性層３０は、長さｈ２の短辺、長さｗ２の長辺、厚さｔ２の厚みを有する棒状の第２の磁性部材３２を、長辺方向を揃えて周期的に複数個配列させることにより形成され、５≦ｗ２／ｈ２≦３０である。
【００２５】
図４では、磁性部材２２と磁性部材３２の短辺を含む端部の位置が重なるように配列させた場合を例示している。そして、それぞれ、ｘ方向に１１個、ｙ方向に３個配列させた場合を例示している。
【００２６】
本実施の形態のように、磁性層を、絶縁層を挟んで両面に設けることにより、入射電磁波が高周波磁性体を透過する量を減少させることができる。よって、ＧＨｚ帯を利用する高周波アプリケーションにより適した高周波磁性体となる。
【００２７】
また、本実施の形態において、第１の実施の形態の変形例１のように、第１または第２の磁性部材２２、３２の磁化困難軸と、第１または第２の磁性部材２２、３２の長辺方向を略一致させることで、さらに高周波特性の向上を図ることが可能である。
【００２８】
（第３の実施の形態）
本実施の形態の高周波磁性体は、磁性部材２２と磁性部材３２が直交するように配列される以外は第２の実施の形態と同様である。したがって、第２の実施の形態と重複する内容については、記載を省略する。
【００２９】
図５は、本実施の形態の高周波磁性体の斜視図である。この高周波磁性体においては、磁性部材２２と磁性部材３２が直交するように、絶縁層１０の両面に配列されている。
【００３０】
本実施の形態のように、磁性層を、絶縁層を挟んで両面に設け、磁性部材を直交する方向に配置させることにより、透磁率の磁界の印加方向依存性の小さな高周波磁性体が実現できる。
【００３１】
（第４の実施の形態）
本実施の形態の高周波磁性体は、ｗ１とｗ２が略同一であり、第１の磁性部材の短辺を含む端部を絶縁層の主面と垂直方向に第２の磁性部材上に投影した領域が、第２の磁性部材の長辺の中点から±（ｗ２／１０）の範囲にあること以外は、基本的に第２の実施の形態と同様である。したがって、第２の実施の形態と重複する内容については、記載を省略する。なお、ｗ１とｗ２が略同一であるとは、具体的には第１の磁性部材２２と第２の磁性部材の長辺の差の絶対値｜ｗ１−ｗ２｜が、ｗ１の１０％以内であることを意味する。
【００３２】
図６は、本実施の形態の高周波磁性体の斜視図である。この高周波磁性体においては、第１の磁性部材の２２の長辺長さｗ１と、第２の磁性部材の３２の長辺長さｗ２とが略同一である。そして、第１の磁性部材２２の短辺を含む端部を絶縁層１０の主面と垂直方向に第２の磁性部材３２上に投影した領域が、第２の磁性部材３２の長辺の中点から±（ｗ２／１０）の範囲にあるように、第１の磁性部材２２および第２の磁性部材３２が配置されている。
【００３３】
本実施の形態のように、第１の磁性部材２２と第２の磁性部材３２の端部位置を規定することにより、高周波磁性体の透磁率実部をさらに高くすることができる。これは、より多くの磁界エネルギーを磁性材料中に配置する構造であるからである。よって、ＧＨｚ帯を利用する高周波アプリケーションに一層適した高周波磁性体となる。
【００３４】
（第５の実施の形態）
本実施の形態の高周波磁性体は、金属基板と、この金属基板上に１から順にｎ（ｎは２以上の整数）層積層される、第ｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）の絶縁層と第ｋの絶縁層上の第ｋの磁性層との２層で構成される第ｋの複合層と、第ｎの絶縁層上に設けられる最上部絶縁層と、最上部絶縁層上に配置される複数の金属平板とを備える。そして、第ｋの磁性層は、長さｈｋの短辺、長さｗｋの長辺、厚さｔｋの厚みを有する棒状の第ｋの磁性部材を、長辺方向を揃えて複数個配列させることにより形成され、５≦ｗｋ／ｈｋ≦３０であることを特徴とする。磁性層の磁性部材の形状および配列や、磁性層の材料等について、第１ないし第４の実施の形態と内容が重複する部分については記載を省略する。
【００３５】
図７は、本実施の形態の高周波磁性体の斜視図である。この高周波磁性体においては、金属基板４０と、この金属基板４０上に１から順に５層積層される、第ｋ（ｋは１以上５以下の整数）の絶縁層５ｋと第ｋの絶縁層５ｋ上の第ｋの磁性層６ｋとの２層で構成される第ｋの複合層７ｋと、第５の絶縁層５５上に設けられる最上部絶縁層８０と、最上部絶縁層８０上に配置される複数の金属平板４２とを備える。図７では、複合層を５層積層する場合、すなわちｎ＝５の場合について例示しているが、本実施の形態は５層の積層に限定されるわけではない。
【００３６】
本実施の形態によれば、絶縁層５ｋと磁性層６ｋからなる複合層７ｋを、ｎ層積層させることで、入射電磁波の透過量を一層効果的に減少させることが可能である。また、金属平板４２の配置やサイズを利用する周波数帯域にあわせて調整することにより、高周波磁性体の反射特性、すなわち反射損失や反射波の位相を所望の特性に最適化することが可能である。よって、本実施の形態の高周波磁性体は、ＧＨｚ帯を利用する高周波アプリケーションに特に適した高周波磁性体である。
【００３７】
なお、磁性層における棒状の磁性部材の長辺方向の配列は、図５のように、長辺方向がｙ方向を向いた磁性層と、ｘ方向に向いた磁性層とが交互に積層されていても、あるいは交互ではなく不規則に積層されても構わない。また、すべての磁性層で、磁性部材の長辺方向を同一方向に配置してもよい。その際に、図４のように、上下の磁性層の磁性部材の短辺を含む端部の位置が重なるように配列させても構わない。また、図６のように、上の磁性層の磁性部材の短辺を含む端部を絶縁層の主面と垂直方向に下の磁性層の磁性部材に投影した領域が、下の磁性部材の長辺の中点から±（ｗ２／１０）の範囲にあるように積層されても構わない。
【００３８】
図６のような配列を本実施の形態に即して一般化すると、ｗｍ（ｍは１以上（ｎ−１）以下の整数）とｗｍ＋１が略同一であり、第ｍの磁性部材の短辺を含む端部を第（ｍ＋１）の絶縁層の主面と垂直方向に前記第（ｍ＋１）の磁性部材上に投影した領域が、第（ｍ＋１）の磁性部材の長辺の中点から±（ｗｍ＋１／１０）の範囲にあることになる。ここで、ｗｍとｗｍ＋１が略同一であるとは、具体的には第ｍの磁性部材５ｍと第（ｍ＋１）の磁性部材５（ｍ＋１）の長辺の差の絶対値｜ｗｍ−ｗｍ＋１｜が、ｗｍの１０％以内であることを意味する。
【００３９】
また、図７においては、金属基板４０と金属平板４２は独立している。しかしながら、金属基板４０と金属平板４２が、金属のビア構造を導入することにより結節されても構わない。
【００４０】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。上記、実施の形態はあくまで、例として挙げられているだけであり、本発明を限定するものではない。また、実施の形態の説明においては、高周波磁性体等で、本発明の説明に直接必要としない部分等については記載を省略したが、必要とされる高周波磁性体等に関わる要素を適宜選択して用いることができる。
【００４１】
例えば、磁性部材はＦｅ−Ｃｏ合金粒子を、ＳｉＯ２中に分散した磁性材料で形成されている場合を例に説明したが、その他の磁性材料で形成しても構わない。また、絶縁層についても、石英ガラスを例に説明したが、絶縁性を有する材料であれば、その他の材料を適用することも可能である。また、金属基板および金属平板についても、銅以外の金属を適用しても構わない。
【００４２】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての高周波磁性体は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物の範囲によって定義されるものである。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００４４】
（実施例１）
磁性部材の個数以外は、図２と同様の構造の高周波磁性体を作製した。絶縁層は石英ガラスを用いた。磁性材料はＦｅ−３０原子％Ｃｏ合金粒子をＳｉＯ２に分散したｔ＝０．５μｍの磁性膜を用いた。この磁性材料について、１ＧＨｚにおける磁化困難軸方向の透磁率の実部（μ’）を、凌和電子製の超高周波透磁率測定装置ＰＭＭ−９Ｇ１を使って測定したところ約１５０であった。
【００４５】
石英ガラス上の磁性膜は、レーザー加工により、棒状の磁性部材が周期的に多数配列された磁性層に加工した。棒状の磁性部材は、厚みｔをｔ＝０．５μｍ、短辺の長さｈをｈ＝２０μｍ、磁性部材同士の間隔ｄｘ、ｄｙをｄｘ＝ｄｙ＝２０μｍに固定した。それぞれ±１０％の加工バラツキ内に収まっている。長辺の長さｗについては、試料ごとにｗを変化させた。
【００４６】
それぞれの高周波磁性体試料について、１ＧＨｚでの単位体積あたりの透磁率の実部（μ’）のｙｙ成分を評価した。図８は、高周波磁性体の高周波特性評価系の構成概略図である。方形導波管９１は、その両端がＲＦケーブル９２、９３を通してネットワークアナライザ９４に接続されている。前記方形導波管９１の内部には、高周波磁性体９５が配置されている。このとき、図２に示す高周波磁性体のｚ軸を図８に示す方形導波管９１のｚ方向と一致させる。ネットワークアナライザ９４の出力端からマイクロ波を一方のＲＦケーブル９２を通して方形導波管９１に出力し、他方のＲＦケーブル９３を通してネットワークアナライザ９４でＳパラメータの周波数応答を求める。得られたＳパラメータから透磁率を算出する。この透磁率の算出には、“ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ”  Ｖｏｌ．  ６２，  ３３  （１９７４）に記載された（９）式、すなわち下記の（式１）を用いた。
【数１】
2009283708.tif 000003
【００４７】
図９は、評価結果を示すグラフである。横軸は、ｗ／ｈであり、縦軸は透磁率の実部（μ’）のｙｙ成分を任意単位（ａ．ｕ．）で示したものである。図より、５≦ｗ／ｈ≦３０の範囲で大きな透磁率が得られることが明らかである。
【００４８】
（実施例２）
磁性部材の個数以外は、図４と同様の構造の高周波磁性体を作製した。絶縁層はｘ方向が約３ｃｍ、ｙ方向が約７ｃｍの石英ガラスを用いた。磁性材料はＦｅ−３０原子％Ｃｏ合金粒子をＳｉＯ２に分散したｔ＝０．５μｍの磁性膜を石英ガラス両面に形成した。石英ガラス両面の磁性膜はレーザー加工により、棒状の磁性部材が周期的に多数配列された磁性層に加工した。棒状の磁性部材は、厚みをｔ１＝ｔ２＝０．５μｍ、短辺の長さをｈ１＝ｈ２＝２０μｍ、長辺の長さをｗ１＝ｗ２＝２００μｍ、磁性部材同士の間隔をｄｘ＝ｄｙ＝２０μｍとした。それぞれ±１０％の加工バラツキ内に収まっている。
【００４９】
この、高周波磁性体試料について、実施例１と同様の方法で、１ＧＨｚでの透磁率の実部（μ’）を評価した。ｙｙ成分は、約２５と大きな透磁率が得られた。一方、ｘｘ成分は、約１であった。図４の構造の場合、磁性部材の長辺方向に磁界を印加する方が、大きな透磁率を得られることが明らかになった。
【００５０】
（実施例３）
磁性部材の磁化困難軸と、磁性部材の長辺方向を一致させる以外は、実施例２と同様の高周波磁性体を作製した。
【００５１】
この、高周波磁性体試料について、実施例２と同様の方法で、１ＧＨｚでの透磁率の実部（μ’）を評価した。ｙｙ成分は、約３５と大きな透磁率が得られた。一方、ｘｘ成分は、約１であった。磁性部材の磁化困難軸と、磁性部材の長辺方向を一致させることで、より大きな透磁率を得られることが明らかになった。
【００５２】
（実施例４）
磁性部材の個数以外は、図５と同様の構造の高周波磁性体を作製した。絶縁層はｘ方向が約３ｃｍ、ｙ方向が約７ｃｍの石英ガラスを用いた。磁性材料はＦｅ−３０原子％Ｃｏ合金粒子をＳｉＯ２に分散したｔ＝０．５μｍの磁性膜を石英ガラス両面に形成した。石英ガラス両面の磁性膜はレーザー加工により、棒状の磁性部材が周期的に多数配列された磁性層に加工した。棒状の磁性部材は、厚みをｔ１＝ｔ２＝０．５μｍ、短辺の長さをｈ１＝ｈ２＝２０μｍ、長辺の長さをｗ１＝ｗ２＝２００μｍ、磁性部材同士の間隔をｄｘ＝ｄｙ＝２０μｍとした。それぞれ±１０％の加工バラツキ内に収まっている。
【００５３】
この、高周波磁性体試料について、実施例２と同様の方法で、１ＧＨｚでの透磁率の実部（μ’）を評価した。ｙｙ成分は、約２５と大きな透磁率が得られた。一方、ｘｘ成分も、約２５であった。上下の磁性層の磁性部材の長辺方向を直交するよう配置することで、透磁率の磁界印加方向依存性の小さい高周波磁性体が実現できることが明らかになった。
【００５４】
（実施例５）
磁性部材の個数以外は、図６と同様の構造の高周波磁性体を作製した。絶縁層はｘ方向が約３ｃｍ、ｙ方向が約７ｃｍの石英ガラスを用いた。磁性材料はＦｅ−３０原子％Ｃｏ合金粒子をＳｉＯ２に分散したｔ＝０．５μｍの磁性膜を石英ガラス両面に形成した。石英ガラス両面の磁性膜はレーザー加工により、棒状の磁性部材が周期的に多数配列された磁性層に加工した。棒状の磁性部材は、厚みをｔ１＝ｔ２＝０．５μｍ、短辺の長さをｈ１＝ｈ２＝２０μｍ、長辺の長さをｗ１＝ｗ２＝２００μｍ、磁性部材同士の間隔をｄｘ＝ｄｙ＝２０μｍとした。それぞれ±１０％の加工バラツキ内に収まっている。
【００５５】
この、高周波磁性体試料について、実施例２と同様の方法で、１ＧＨｚでの透磁率の実部（μ’）を評価した。ｙｙ成分は、約４０と大きな透磁率が得られた。一方、ｘｘ成分は、約１であった。第１の磁性部材の短辺を含む端部を絶縁層主面と垂直方向に第２の磁性部材上に投影した領域が、第２の磁性部材の長辺の中点から±（ｗ２／１０）の範囲にあるようにすることで、さらに、大きな透磁率が得られことが明らかになった。
【００５６】
（実施例６）
図７と同様の構造の高周波磁性体を作製した。絶縁層はすべて、ｘ方向が約３ｃｍ、ｙ方向が約７ｃｍの石英ガラスを用いた。石英ガラスを用いた。また、磁性材料はＦｅ−３０原子％Ｃｏ合金粒子をＳｉＯ２に分散したｔ＝０．５μｍの磁性膜を石英ガラス面に形成した。石英ガラス面の磁性膜はレーザー加工により、棒状の磁性部材が周期的に多数配列された磁性層に加工した。棒状の磁性部材は、棒状の磁性部材は、厚みをｔｋ＝０．５μｍ、短辺の長さをｈｋ＝２０μｍ、長辺の長さをｗｋ＝２００μｍ、磁性部材同士の間隔をｄｘ＝ｄｙ＝２０μｍとした。ここで、ｋは１以上５以下の整数である。上記の磁性部材の寸法はそれぞれ±１０％の加工バラツキ内に収まっている。
【００５７】
棒状の磁性部材の長辺方向がｙ方向を向いた磁性層と、ｘ方向を向いた磁性層が交互に積層されるようにした。また、金属基板および金属平板には銅を用いた。また、１ＧＨｚでの反射特性を最適化するように、金属平板のサイズや配置を調整した。高周波磁性体のｚ方向の厚さは約３ｍｍとした。
【００５８】
先に説明した図８の評価装置を用い、図７のｚ軸と、図８のｚ方向を合わせて１ＧＨｚでのＳパラメータを評価した。反射の損失を示す｜Ｓ１１｜は約―４ｄＢであった。また、反射波の位相差は∠Ｓ１１は０度であった。このように、入射電磁波を位相差０で反射し、かつ、低損失な特性を有する高周波磁性体が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１の実施の形態の高周波磁性体の斜視図。
【図２】第１の実施の形態の第１の変形例の高周波磁性体の斜視図。
【図３】第１の実施の形態の第２の変形例の高周波磁性体の斜視図。
【図４】第２の実施の形態の高周波磁性体の斜視図。
【図５】第３の実施の形態の高周波磁性体の斜視図。
【図６】第４の実施の形態の高周波磁性体の斜視図。
【図７】第５の実施の形態の高周波磁性体の斜視図。
【図８】高周波特性評価系の構成概略図。
【図９】実施例１の評価結果を示すグラフ。
【符号の説明】
【００６０】
１０      絶縁層
２０      磁性相（第１の磁性相）
２２      磁性部材（第１の磁性部材）
２４      磁化困難軸方向
３０      第２の磁性相
３２      第２の磁性部材
４０      金属基板
４２      金属平板
５１、５２、５３、５４、５５      絶縁層
６１、６２、６３、６４、６５      磁性相
７１、７２、７３、７４、７５      複合層
８０      最上部絶縁層
９１      方形導波管
９２、９３      ＲＦケーブル
９４      ネットワークアナライザ
９５      高周波磁性体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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