(57)【要約】電磁雑音抑制薄膜は、Ｆｅ，Ｃｏ，またはＮｉの各々の純金属ないしはそれらを少なくとも２０重量％含有する合金からなる柱状構造体が、酸化物、窒化物またはフッ化物ないしはそれらの混合物である無機質の絶縁性母体中に埋め込まれた構造を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ，Ｃｏ，またはＮｉの各々の純金属ないしはそれらを少なくとも２０重量％含有する合金からなる柱状構造体が、酸化物、窒化物またはフッ化物ないしはそれらの混合物である無機質の絶縁性母体中に埋め込まれた構造を有することを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体がＦｅ，Ｃｏ，またはＮｉの各々の純金属ないしはそれらの組み合わせで構成されることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体は、組成がＮｉｘＦｅ（１００−ｘ）で示される合金（７５≦ｘ≦８５ａｔ％）もしくはＦｅ単体又は組成がＦｅｙＣｏ（１００−ｙ）で示される合金（５０≦ｙ≦７０ａｔ％）であることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項４】
請求項１乃至３の内のいずれか１つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体が単磁区として挙動することを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項５】
請求項１乃至４の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体の寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：前記柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）が１＜Ｌ／Ｄ≦１０００であることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項６】
請求項１乃至４に内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体の寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：前記柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）が１＜Ｌ／Ｄ≦１００であることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項７】
請求項１乃至６の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体が長さ方向に磁化容易軸を有すると共に、複数の柱状構造体が前記絶縁性母体を介して直径方向に略平行に配列された繰り返し構造をもつ事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項８】
請求項７に記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記複数の柱状構造体の直径方向に対して、隣り合う柱状構造体の間隙あるいは間隙に存在する前記絶縁性母体の厚さが１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にある事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項９】
請求項７に記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記複数の柱状構造体の直径方向に対して、隣り合う柱状構造体の間隙あるいは間隙に存在する前記絶縁性母体の厚さが１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１０】
請求項１乃至９の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体が長さ方向に磁化容易軸を有すると共に、複数の前記柱状構造体が前記無機質の絶縁性母体を介して長さ方向に重ね合わされて配列された繰り返し構造をもつ事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記複数の柱状構造体の長さ方向に対して、隣り合う柱状構造体の間隙又は間隙に存在する前記絶縁性母体の厚さが、１〜１０００ｎｍの範囲にあることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１２】
請求項１０に記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記複数の柱状構造体の長さ方向に対して、隣り合う柱状構造体の間隙又は間隙に存在する前記絶縁性母体の厚さが、１〜１００ｎｍの範囲にあることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２の内のいずれか１つに記載の電磁雑音抑制薄膜であって、重ねあわされた複数の柱状構造体層からなり、前記各々の柱状構造体層が互いに寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：前記柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）の異なる柱状構造体を有する磁性層であることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記電磁雑音抑制薄膜の飽和磁歪定数の絶対値｜λｓ｜が、｜λｓ｜≦６０ｐｐｍである事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１５】
請求項１乃至１３の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記電磁雑音抑制薄膜の飽和磁歪定数の絶対値｜λｓ｜が、｜λｓ｜≦６ｐｐｍである事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１６】
請求項１乃至１５の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記電磁雑音抑制薄膜の直流での電気抵抗率が、１０２〜１０９μΩｃｍの範囲にある事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１７】
請求項１乃至１５の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記電磁雑音抑制薄膜の直流での電気抵抗率が、１０４〜１０７μΩｃｍの範囲にある事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１８】
請求項１乃至１７の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体の長さ方向と前記薄膜の厚さ方向が略平行であることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１９】
請求項１乃至１７の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体の長さ方向が前記薄膜の厚さ方向に対して平均角度φだけ傾いて形成され、前記φが、０≦φ≦９０°の範囲にあることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項２０】
請求項１乃至１７の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体の長さ方向が前記薄膜の厚さ方向に対して平均角度φだけ傾いて形成され、前記φが、４５≦φ≦９０°の範囲にあることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項２１】
請求項１乃至１７の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体の長さ方向が前記薄膜の厚さ方向に対して平均角度φだけ傾いて形成され、前記φが、８０≦φ≦９０°の範囲にあることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項２２】
請求項１３に記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記電磁雑音抑制薄膜は、互いに寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：前記柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）の異なる柱状構造体からなる磁性層が、厚さｔの絶縁性母体を介して複数重なりあってなり、前記磁性層の数に相当する数、乃至はそれ以下の複数の磁気共鳴周波数を有する事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項２３】
請求項１乃至２２の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜を配線上に含むことを特徴とする回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、高周波数領域で高い透磁率を有する磁性材料に関し、詳しくは、雑音となる高周波電流を抑制する電磁雑音抑制薄膜に関する。
【背景技術】
【０００２】  急速な携帯電話の普及や、無線ＬＡＮなどの開発により、電磁波の人体へ与える影響などを含めた電磁環境問題が、一般にも認識されるようになりつつある。このような問題に対し、広範囲な電子機器からの電磁波の放出（エミッション：Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）をある限度内に抑制すること、および周りからの影響に対するノイズ耐性（イミュニティ：Ｉｍｍｕｎｉｔｙ）を向上させることの両者を考慮した「電磁的両立性もしくは電磁環境適合性（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ，ＥＭＣ）」が検討されるようになってきた。【０００３】  近年におけるＥＭＣの対象は、携帯電話やＰＣに用いられるＣＰＵなどに代表されるような、準マイクロ波帯（数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ）で動作する電子機器である。このような高周波領域におけるＥＭＣのためには、高い磁気損失（μ”）と上述したような領域における磁気共鳴周波数を有し、かつ高い電気抵抗を有する材料の開発が急務となっている。【０００４】  従来の高周波で使える代表的な磁性材料としては、フェライト、金属薄膜、また金属と非磁性絶縁物を複合した多層膜、あるいはグラニュラー薄膜などがある。【０００５】  フェライトは、電気抵抗が非常に高く、高周波での渦電流発生が非常に少ないのでバルク形状で使える。しかし、数１０ＭＨｚ以上の高周波になると磁壁の共鳴振動とスピン共鳴現象が起きて、いわゆるスネークの限界が現れる。さらに周波数を高めるには、数μｍ以下の薄膜形状にして形状磁気異方性を増やしてスネークの限界を引き上げることが効果的であるが、高い透磁率を持つフェライト相の形成には１０００℃程度のプロセスが必要で、薄膜の形成は困難となり、実用化された例はない。【０００６】  また、金属薄膜は、パーマロイ（Ｎｉ８０Ｆｃ２０）、アモルファス金属を代表的に用い、非常に高い透磁率が得られるが、抵抗が非常に低いので渦電流が発生しやすく、高周波になるに従って膜厚が制限される。特にＧＨｚ以上では、膜厚が０．１μｍ以下でないと渦電流の問題が起こる。【０００７】  そこで、上述した多層膜、即ち、金属薄膜と酸化物などの絶縁物薄膜を積層して渦電流を抑えた薄膜材料が使われるが、全体の磁化の大きさが減ること、生産プロセスが複雑になることなどから、その利用は限定的である。【０００８】  グラニュラー薄膜は、最近開発されたグラニュラー構造を持つ薄膜であり、等方的な球状に近い強磁性金属の微粒子が、酸化物などの母体に分散し、金属に比べて数桁高い電気抵抗（〜１０３［μΩｃｍ］）を実現している。グラニュラー構造は、酸化物中に直径１０ｎｍ以下の磁性金属微粒子が析出した構造で、具体的には、スパッター法などの薄膜製造技術によって作られる。グラニュラー薄膜は高い電気抵抗とともに微粒子の異方的な結合によって強い磁気異方性をもつことが可能で、これによってＧＨｚ帯におけるスピン共鳴現象の発生を抑制または制御できる。そのため、グラニュラー薄膜は、従来の薄膜材料に比べて応用の範囲は広いと考えられる。【０００９】  しかしながら、グラニュラー薄膜をＥＭＣ対策に用いるため、伝送線路近傍に配置すると、数百ＭＨｚ以上の高周波数帯域では線路を伝送する信号の反射が顕著になることが��かった。これを防ぐためには、さらに数桁高い電気抵抗が必要である。【００１０】  そのため、グラニュラー薄膜の更なる高電気抵抗化が必要になるが、これには、以下のような問題がある。【００１１】  まず、グラニュラー構造を作る強磁性金属微粒子は、それ自体では直径数ｎｍであり、孤立している状態では室温の熱擾乱によって強磁性を失っている（超常磁性現象）。これに強磁性を持たせるためには、微粒子間に磁気的な結合を持たせて熱擾乱を克服する。この時、磁気的結合によって微粒子は集団としての磁気的性質が現れ、高い透磁率を示すようになる。すなわち、高透磁率薄膜としての性質を得るためには、微粒子間の磁気的結合が不可欠である。この磁気的結合には、絶縁物中の微粒子間に金属的結合があることが必要であって電気抵抗が低下する。このため、高い透磁率と高い電気抵抗は相反するパラメータとなりグラニュラー構造では、電気抵抗に上限がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】  そこで、本発明の目的は、超常磁性を抑制しつつ電気抵抗を上げ、またスピン共鳴現象を制御できる柱状構造を備えた電磁雑音抑制薄膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】  本発明者らは、前述した目的を達成するために、電磁雑音抑制材料の設計方針を定め、これを具現化できる新しい技術を見出し、本発明をなすに至ったものである。【００１４】  即ち、本発明によれば、Ｆｅ、Ｃｏ、またはＮｉの各々の純金属ないしはそれらを少なくとも２０重量％含有する合金からなる柱状構造体が、酸化物、窒化物またはフッ化物ないしはそれらの混合物である無機質の絶縁性母体中に埋め込まれた構造を有することを特徴とする電磁雑音抑制薄膜が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】比較例（ｉ）の、スパッター法によって成膜したグラニュラー構造の薄膜と、本発明の実施例（ａ），（ｃ）および（ｆ）の、蒸着法によって成膜した柱状構造の薄膜の電子顕微鏡写真である。
【図２Ａ】薄膜の透磁率の周波数特性を、比較例（ｉ）のスパッター膜、ならびに、本発明の実施例（ａ），（ｃ），（ｆ）および（ｇ）の蒸着膜について夫々示す図である。
【図２Ｂ】その成膜法の相違による特徴を模式化した図である。
【図３】本発明の蒸着法により得られた実施例（ｃ）および（ｍ）の薄膜の上面の磁気顕微鏡写真である。
【図４Ａ】寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）を有する試料の模式図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示した試料における透磁率と共鳴周波数を異なる寸法比に対してプロットした図である。
【図４Ｃ】図４Ａに示した試料における透磁率と共鳴周波数を異なる寸法比に対してプロットした図である。
【図５】寸法比の異なる試料を積層して一個の試料を作製した場合の模式図である。
【図６Ａ】図５に示した寸法比の異なるそれぞれの層において予想される透磁率と共鳴周波数をプロットした図である。
【図６Ｂ】図５に示した試料の透磁率の測定結果を示す図である。
【図７Ａ】本発明例における電気抵抗率に対するＳ１１をプロットした図である。
【図７Ｂ】本発明例における電気抵抗率に対するＳ２１をプロットした図である。
【図８Ａ】基板を傾けて透磁率の面内指向性を制御した例を説明するための図であって、蒸着源と基板および基板傾き角度を示す図である。
【図８Ｂ】基板を傾けて透磁率の面内指向性を制御した例を説明するための図であって、μの測定方向を示す図である。
【図９Ａ】図８Ａに示した基板を傾けて透磁率の面内指向性を制御した試料における透磁率の面内角度依存性を示す図である。
【図９Ｂ】図８Ａに示した基板を傾けて透磁率の面内指向性を制御した試料における透磁率の面内角度依存性を示す図である。
【図１０】電磁雑音抑制効果の検証のための概略的な装置構成例を示す図である。
【図１１Ａ】本発明に基づいて作製した電磁雑音抑制薄膜を伝送線路上に置いたときの伝送特性Ｓ１１（反射）を示す図である。
【図１１Ｂ】本発明に基づいて作製した電磁雑音抑制薄膜を伝送線路上に置いたときの伝送特性Ｓ２１（透過）を示す図である。
【図１２Ａ】本発明の実施例による電磁雑音抑制薄膜をグランドラインに形成した能動素子実装回路基板の上面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの電磁雑音抑制薄膜の側面図である。
【図１３】図１２Ｂの電磁雑音抑制薄膜の放射ノイズ低減効果を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  まず、本発明の原理について説明する。【００１７】  スパッター法により得られるグラニュラー構造において、その微粒子の形状はほぼ球状に近い。このとき、超常磁性が起こる条件は、次の（１）式で示される。
α（ＫｕＶ／ｋＴ）＜１  …（１）【００１８】  ここで、上記（１）式において、ｋはＢｏｌｔｚｍａｎｎ定数、Ｔは温度（ケルビン、Ｋ）、Ｋｕは金属微粒子が本来持っている磁気異方性の大きさ、Ｖは粒子の体積および、αは緩和時間の決め方によって変化する比例定数である。高電気抵抗グラニュラー薄膜のＦｅやＣｏ微粒子の大きさは約５ｎｍであり、上記の条件は完全に超常磁性の範囲内もしくは超常磁性の境界にある。【００１９】  このような場合において、超常磁性を抑制するためには、（ｉ）Ｋｕを大きくする、もしくは（ｉｉ）微粒子間を磁気的に結合させる、といった二通りの方法が考えられるが、グラニュラー薄膜の場合、（ｉｉ）に示す、微粒子間の磁気的な相互作用が存在するため、超常磁性の抑制が可能となっている。しかし、（ｉｉ）に示す方法で超常磁性を抑制した場合、電気抵抗を上げるために、酸化物の含有率を増やすと、この磁気的結合が切れて超常磁性となるため、更なる高電気抵抗化というのは困難である。そこで、更なる高電気抵抗化という観点から、個々の微粒子のＫｕを大きくする方法が必要とされるわけだが、本発明では、このＫｕを大きくする方法として、微粒子の形状を人工的に制御し形状磁気異方性を付与する。すなわち、超常磁性が現れない条件は以下の（２）式のように変わる。
α（ＫｔｏｔａｌＶ／ｋＴ）＞１，Ｋｔｏｔａｌ＝Ｋｕ＋Ｋｕｓ  …（２）【００２０】  ここで、Ｋｕｓは微粒子形状に起因する磁気異方性（形状磁気異方性）の大きさであり、Ｋｔｏｔａｌは、このＫｕｓと金属微粒子が本来有している磁気異方性（結晶磁気異方性など）のベクトル和であらわされる磁気異方性の大きさである。形状磁気異方性の大きさは、以下の（３）式のように表される。
Ｋｕｓ＝（１／２）ＮｄＭｓ２  …（３）【００２１】  なお、上記（３）式においては、Ｎｄは反磁界定数、Ｍｓは飽和磁化である。【００２２】  金属微粒子が長手方向に伸びた棒状もしくはそれに近い円柱ないしは楕円体であるようないわゆる柱状構造体を形成し、かつその長さが十分に長い場合には、Ｎｄは長さ方向に４π、長さに直角の方向に０であるので、Ｋｕｓは次の（４）式で示される。
Ｋｕｓ＝２πＭｓ２  …（４）【００２３】  このように、グラニュラー構造を球状の集合体でなく、棒を並べたような構造にすれば超常磁性臨界体積を小さくできるので、超常磁性を抑制するために粒子間の磁気的な結合を必要とすることも無く、電気抵抗を上げることが可能となる。【００２４】  また、この場合、磁気共鳴周波数ｆｒは
ｆｒ＝γ×（２Ｋｔｏｔａｌ／Ｍｓ）  …（５）
といった式で表される。但し、上記（５）式において、γは、ジャイロ磁気係数である。つまり、透磁率と磁気共鳴の周波数は材料組成とＫｔｏｔａｌを変化させることによって制御が可能である。Ｋｔｏｔａｌは微粒子形状に依存するので、絶縁性母体に適当な材料を選択することで制御し得る。さらに、柱状構造体の材料としての金属又は合金組成と柱状構造体の形状を制御すれば透磁率、磁気共鳴周波数、電気抵抗を所望の値に設定することが可能である。【００２５】  本発明者らは、以上述べた設計方針を具現化できる新しい技術として、本発明をなすに至ったものである。【００２６】  即ち、本発明では、Ｆｅ，Ｃｏ，またはＮｉの各々の純金属ないしはそれらを少なくとも２０重量％含有する合金からなる柱状構造体が、酸化物、窒化物またはフッ化物ないしはそれらの混合物である無機質の絶縁性母体中に埋め込まれた構造を有する電磁雑音抑制薄膜を提供するものである。なお、前記柱状構造体は軟磁性体である。また、絶縁性母体として酸化物、窒化物およびフッ化物を用いるのは、これら材料は生成自由エネルギーが低く熱的に安定であるため、これらを用いることにより膜作製時の相分離が明瞭となるからである。また、高い透磁率を得る為には前記柱状構造体は、Ｆｅ，Ｃｏ，またはＮｉの各々の純金属ないしはそれらの組み合わせで構成される合金からなるほうが好ましい。また、ここで、形成される柱状構造体においては形状磁気異方性が大きいため、これが磁気特性を決定する主な要因となる。しかしながら、結晶磁気異方性や結晶のひずみにより生ずる磁気異方性も多少は影響を及ぼすため、これらにより、少なからず軟磁気特性は劣化する。そのため、より高透磁率を材料に期待する場合、ＮｉｘＦｅ（１００−ｘ）（７５≦ｘ≦８５ａｔ％）などの結晶磁気異方性や磁気ひずみが０に近い金属を用いることがより好ましい。また、高い磁気共鳴周波数を得るためには、上記（２），（３），（４）および（５）式より、高いＭｓを有する金属を用いた方が有効であるため、ＦｅやＦｅｙＣｏ（１００−ｙ）（５０≦ｘ≦７０ａｔ％）などの高飽和磁化金属を用いると効果的である。【００２７】  この電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体は単磁区構造を有することが望ましく、単磁区構造であると磁壁共鳴が現れないため、高周波（ＧＨｚ）においてもより高い透磁率が期待される。また、スピン磁気共鳴による強磁性共鳴周波数の制御も容易である。そして、前記柱状構造体の寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：前記柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）は１＜Ｌ／Ｄ≦１０００であることが望ましい。１≧Ｌ／Ｄの場合、磁化容易軸が長さ方向ではなくなり一軸異方性ではなくなるため、超常磁性を抑制することができなくなる。柱状構造体が面内で直立しており、且つ柱状構造体が一本の連続した棒状体で構成されている時、柱状構造体の長さＬはほぼ全体の膜厚と等しいとみなすことが出来るが、蒸着法で成膜した時の膜厚さの、機械的強度に鑑みた限界は概ね１０μｍ程度と考えられる。直径Ｄは柱状構造体が単磁区構造であった時最小となり、構成される元素の単位格子と膜強度を考慮するとＬ／Ｄの最大は１０００となる。【００２８】  また、電磁雑音抑制薄膜は、前記柱状構造体が長さ方向に磁化容易軸を有すると共に、複数の柱状構造体が前記無機質の絶縁性母体を介して林立しており、透磁率の分散が少なく、周波数に対する磁気共鳴損失の立ち上がりが急峻である。これにより、共鳴周波数およびその周波数帯域の制御を容易に行うことが可能である。前記複数の柱状構造体の直径方向に対して、隣り合う柱状構造体同士の間隙（間隙に存在する前記絶縁性母体の厚さ）は１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある。これは、１ｎｍ以下では、前記柱状構造体間に磁気的な交換結合が働き、透磁率の周波数特性が劣化するためであり、また、１００ｎｍ以上においては、磁性を示す成分が少なくなるため、ノイズ抑制効果が減少するためである。【００２９】  また、前記電磁雑音抑制薄膜において、ノイズ抑制特性を上げるためには、目的の共鳴周波数を有する、即ち、寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：前記柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）の等しい柱状構造体から構成される層を複数重ねることが有効である。これらの層（即ち、母体に柱状構造体が埋め込まれた層）を、柱状構造体層を呼ぶ。その際、絶縁性母体を介して互いに積層された柱状構造体層の積層方向の間隙（間隙に存在する前記絶縁性母体の厚さ）は１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある。これは、これら層間に交換結合が働くと、共鳴周波数が変わってしまうため、これを避けるために１ｎｍ以上の間隙が必要である。また、１００ｎｍ以上においては、磁性を示す成分が少なくなるため、ノイズ抑制効果が減少するため好ましくない。【００３０】  また、前記各々の柱状構造体層が互いに寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：前記柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）の異なる柱状構造体から構成される磁性層である場合、この多層構造を有する電磁雑音抑制薄膜は、前記柱状構造体層の数に相当する数の複数の磁気共鳴周波数を有する。【００３１】  さらに、電磁雑音抑制薄膜の飽和磁歪定数の絶対値│λｓ│は、│λｓ│≦６０ｐｐｍが望ましく、│λｓ│≦６ｐｐｍであると、より高い透磁率を得られる為に好ましい。電磁雑音抑制薄膜の直流での電気抵抗率は１０２〜１０９μΩｃｍの範囲にあることが望ましく、１０４〜１０７μΩｃｍの範囲にあることが電磁雑音抑制性能上より好ましい。前記電磁雑音抑制薄膜において、電気抵抗率の増加は絶縁性母体の体積占有率の単調な増加を意味している。従って、１０４μΩｃｍ以上では絶縁性母体による間隙が充分広く前記柱状構造体間の磁気的な交換結合が生じないため、また、１０７μΩｃｍ以下であれば、絶縁性母体に対する柱状構造体の体積占有率が充分高いため、優れた電磁雑音抑制性能を維持することができるのである。【００３２】  一般に従来のグラニュラー構造を持つ薄膜は、酸化物と強磁性金属を同時に混入させる必要があるため、スパッター法で製造されている。スパッター法では基板に入射する粒子の運動エネルギーが非常に高いために、酸化物と強磁性金属は均一に混合し、ほぼアモルファス状態となる。このため、ほとんどのグラニュラー材料は熱処理による相分離過程を通して前記のグラニュラー構造を得ている。【００３３】  本発明では、酸化物や窒化物あるいはフッ化物などの絶縁性母体材料とＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏの純金属やそれらの組み合わせで���成される合金からなる強磁性金属の柱状構造体材料を例えば多元蒸着法により作製する。本発明者らは、蒸着法が、スパッター法に比較して基板に到達する原料の原子または分子の運動量が格段に小さいため、薄膜材料組成や基板材料、成膜条件を制御することによって絶縁性母体中に柱状構造体を形成し、電磁雑音抑制性能に優れた薄膜を作製することが可能であることを見出した。その際、適当な絶縁性母体材料を用いることによって、よく分離した柱状または棒状の微粒子（柱状構造体）を、熱処理することなく形成することができる。これにより、軟磁性に優れた膜が得られる。なお、前記多元蒸着法を用いた場合、前記絶縁性母体材料中に規則的な柱状構造体以外に純金属、合金、酸化物、フッ化物、窒化物などが不定形状で混在することがあるが、混在量が少ない程、電磁雑音抑制性能に優れた薄膜となる。【００３４】  スパッター法で得られる粒子の形状はほぼ球状に近い不定形であるのに対し、蒸着法では熱処理なしでも相分離しており、強磁性金属は長い柱状構造を形成している。このため、前述したように形状磁気異方性によって孤立した強磁性体でも高透磁率となる。この透磁率を制御するには、柱状構造体の長さを制御して形状磁気異方性を変化させればよい。柱状構造体の長さは強磁性体の蒸発源のシャッターが開いている時間に比例するので、シャッター開閉時間によって柱状構造体の長さＬを制御できる。組成や基板温度によって幅Ｄも制御できるので、寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：前記柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）を制御できる。前述のように一軸異方性を示す１＜Ｌ／Ｄを満たす範囲であれば、寸法比Ｌ／Ｄが小さくなると、上記（３）式においてＮｄが小さくなるため、磁気異方性が低下し、透磁率が増加する。同時に上記（５）式の関係から磁気共鳴周波数も変化させることができる。【００３５】  また、蒸着中に柱状構造体材料のシャッターを開く時間を変えることによって、異なる複数の共鳴周波数をもつ薄膜を、順次積層して、複数の共鳴周波数を有する連続した膜も作製することが可能である。この制御方法によって、少しずつ異なる鋭い磁気共鳴吸収ピークを連立させて、望ましい周波数領域の磁気損失を正確に制御できるので、電磁波抑制体としての性能を上げるためには有効である。【００３６】  なお、従来のグラニュラー構造では、粒子間の結合によって磁気異方性が発生するので、磁気異方向性の方向は膜面に平行である。そのため透磁率の大きさは、磁気異方性の方向によって敏感に変化する。すなわち、透磁率の大きさに強い面内指向性がある。【００３７】  それに対し、本発明の電磁雑音抑制薄膜では、膜厚方向に磁気異方性があり、膜面内には指向性がない。すなわち、電磁雑音抑制薄膜は膜面内において等方的な透磁率を示すことが特徴であり、等方的なノイズ抑制性能を要求されるに非常に有効である。また、モードの異なる電磁波を選択的に効率よく抑制するといった特定の場合においては、面内に指向性がある方が効果的である場合も存在する。その場合、蒸着法では蒸発源に対して基板の角度を変えることによって、基板に入射する粒子の角度を制御することができるので、材料の用途に応じて面内指向性をつけることも可能である��すなわち、この方法を利用すると、前記柱状構造体が傾くに伴って膜厚方向から面内方向に傾いた磁気異方性が発生し、等方的な透磁率から指向性を持った透磁率へと変化する。その際、一定の方向に限られるが、その方向に対してその透磁率の大きさを倍増させることも可能である。ここで、特に面内指向性を高めたい場合は、柱状構造体の長さ方向と膜厚方向を略垂直とするのが好ましい。【００３８】  以上のように本発明では、膜厚方向から面内まで望ましい方向に望ましい強さの磁気異方性を付与し、透磁率の方向、大きさ、共鳴周波数、さらにその周波数帯を設計し、制御することができるとともに、熱処理の必要がないので基板の選択に幅があり、さらに高速で作製が可能であると言う特長を有している。【００３９】  それでは、本発明の実施例について図面を参照して説明する。【００４０】  本実験で用いた蒸着装置は、複数の蒸着源が設置されており、多元蒸着が可能である。これらを共蒸着することにより、前記電磁雑音抑制薄膜が得られるのであるが、本実施例においては、それぞれの成膜速度を調整することにより、組成を制御している。また、基板側だけでなく、それぞれの蒸着源にシャッターが設置されており、これらが独立に操作可能であるため、それぞれ単体の膜、複合膜および、これらを積層した膜等が自由に作製できた。また、柱状構造体を成す材料として純金属或いは合金を用い、さらに絶縁性母体を構成する材料として絶縁物を用い、個々の元素毎に蒸着源を設置したが、絶縁性母体を形成する酸素、窒素、フッ素についてはガス導入による反応性蒸着法を用いて絶縁性母体を作ることも可能である。【００４１】  表１は組成を変えた実施例に係る試料の一覧である。【００４２】  ここで、例えば、Ｎｉ３４Ｆｅ９Ｂ２２Ｏ３５と表記してある試料は、Ｎｉ−Ｆｅ合金が柱状構造を形成して、Ｂ−Ｏマトリクス中に分散した構造をなしており、その組成比は、Ｎｉ−Ｆｅ：Ｂ−Ｏ＝４３：５７であることを示している。また、この組成の場合，柱状構造を形成している合金の組成はＮｉ：Ｆｅ＝７９：２１
であり、これは高透磁率が期待できる組成である。【００４３】
【表１】
2005086184.tif 000002
【００４４】  本実施例において、本発明例の全ての試料は、電子線蒸着装置を用い、多元蒸着法にて成膜している。また、作製時における到達真空度および成膜時の真空度はそれぞれ１×１０−５Ｔｏｒｒ以下および１×１０−４Ｔｏｒｒ以下とした。基板は水冷されており、特に基板加熱は施していないため、基板表面は常に１００℃以下に保たれている。また、全ての試料において、総膜厚はほぼ１．５μｍである。試料（ａ）および（ｂ）は基板にポリイミドを用いているが、（ｃ）〜（ｌ）についてはガラスを用いている。【００４５】  本発明による電磁雑音抑制薄膜（ａ）Ｎｉ３４Ｆｅ９Ｂ２２Ｏ３５、（ｃ）Ｆｅ２４Ｃｏ１６Ｍｇ２０Ｆ４０、（ｆ）Ｆｅ３７Ｍｇ２１Ｆ４２を膜断面で観察した電子顕微鏡写真および、比較例であり、スパッター法によって成膜し、３００℃で１時間熱処理して作製したグラニュラー構造の薄膜（ｉ）Ｎｉ６４Ｆｅ１６Ｂ８Ｏ１２を膜面内で観察した電子顕微鏡写真を図１に示している。本発明により作製した電磁雑音抑制薄膜では熱処理なしでも相分離していて、強磁性金属は長い柱状構造体を形成しているのに対して、スパッター法で作製した比較例では、そのグラニュラー形成プロセスによって粒子の形状はほぼ球状に近い不定形であるのが観察されている。【００４６】  表１に、各試料を電磁雑音抑制薄膜として伝送線路（マイクロストリップライン）上に配置したときの伝送特性であるＳ１１（反射）、Ｓ２１（透過）を示している。ここで、優れた電磁雑音抑制特性を示すパラメータの一つはＳ２１であり、これが大きく減衰していると、ノイズ減衰効果が高いことを示す。もう一つの不可欠な特性はＳ１１であり、これは抵抗の値によって大きく左右される。Ｓ１１が大きい場合、伝導ノイズが反射することにより、放射等の二次的な障害が起こる可能性がある。【００４７】  ここで、本明細書においてＳ２１の効果についての表記は、「減衰が大きい」もしくは「減衰が小さい」とする。「減衰が大きい」とは、「Ｓ２１」がより低い値（本実施例のように、Ｓ２１が負の値の場合、絶対値的には大きい値となる）を示すこと、すなわちノイズ抑制効果が高いことを意味する。また、Ｓ１１の効果についての表記は「小さい」もしくは「大きい」とする。「小さい」とは「Ｓ１１」がより低い値（本実施例のように、Ｓ１１が負の値の場合、絶対値的には大きい値となる）を示すこと、すなわち反射量が少ないことを意味するので、電磁雑音抑制薄膜としては望まれる特性である。【００４８】  比較例（ｊ）〜（ｌ）と比べ、本発明例ではいずれもＳ２１で大きな減衰を得ており、優れた雑音抑制特性を持つことが分かる。また、Ｓ１１についても、抵抗が高いため、比較例（ｉ）と比べ、小さい値を示している。これらより、本発明例が優れたノイズ抑制効果を示すことがわかるが、柱状構造体を形成する合金がＦｅ，Ｃｏ，およびＮｉのみでなっている（ａ）〜（ｇ）では、Ｓ２１においてより大きな減衰が得られており、特に、Ｎｉ８０Ｆｅ２０やＦｅ６０Ｃｏ４０に近い組成からなる（ａ）〜（ｅ）は非常に優れた特性を示している。【００４９】  また、基板材料の違いによるこれらＳパラメータ（伝送特性）等の差異はみられない。従って、本発明による電磁雑音抑制薄膜は、基板材料はガラス基板のような無機絶縁材料のみならず、金属材料や樹脂などに成膜することも可能であり、基板材料は特に限定されない。ポリイミドなどＦＰＣに用いる様な材料に成膜した時でも柱状構造体層を作ることができたので、回路基板やケーブル類などの表面樹脂上に本発明の電磁雑音抑制薄膜を施すことも可能であり、様々な用途に応用できる。【００５０】  図２Ａに示した、実施例（ａ），（ｃ），（ｆ），（ｇ）および比較例（ｉ）の透磁率の周波数特性を見ると、比較例（ｉ）では広い周波数領域で共鳴損失が見られ、望ましい周波数領域での磁気共鳴が得られない。これは膜の構造として粒子間に磁気的な結合があるため磁気共鳴周波数付近で透磁率の大きな分散があるためである。【００５１】  一方、本発明例では、特定の周波数で鋭い磁気共鳴損失が得られる。その理由は、よく揃った柱状構造によって磁気異方性が発生しているため、分散がほとんどなく、明確な磁気共鳴が現れるからである。また、金属成分にＮｉ８０Ｆｅ２０に近い組成のものを用いている（ａ）では、他と比べ高い透磁率が得られており、ＦｅやＦｅ６０Ｃｏ４０を用いている（ｃ）や（ｆ）では、高い共鳴周波数が得られている。これは、これら金属が本来持っている特性である磁化や結晶磁気異方性、磁気ひずみの大きさに依存するところが大きい。この特徴を模式図的に示すと、図２Ｂのようになる。【００５２】  表２に磁区構造の違いによる、ノイズ抑制効果を比較した結果を示す。ここで（ｍ）の作製条件は、真空度、基板温度および総膜厚については（ｃ）と同条件である。ここで、柱状構造体（金属）と絶縁性導体の成膜速度を変えることによって単磁区と多磁区を制御する。図３に示したように（ｍ）は磁区構造観察結果より、柱状構造が多磁区の挙動を示すことが観測されるが、（ｃ）の場合、磁区がかなり小さいため観測されず磁区のサイズは数十ｎｍ以下であることがわかる。これより（ｃ）においては柱状構造が単磁区の挙動を示すと考えられる。表２を参照すると、単磁区の挙動を示す（ｃ）におけるＳ１１は多磁区の挙動を示す（ｍ）と比べ小さく、電磁雑音抑制薄膜として好ましい特性を有していることがわかる。【００５３】
【表２】
2005086184.tif 000003
【００５４】  図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃは、透磁率を制御するために、前記柱状構造体の寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：前記柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）を制御した例である。図中に示したように、三組成（Ｎ３２Ｆｅ８Ｂ２４Ｏ３６，Ｆｅ４２Ａｌ２９Ｎ２９，Ｆｅ２１Ｃｏ１４Ｍｇ２２Ｆ４３）において検討を行った。成膜条件は、真空度、基板温度共に（ｃ）と同条件である。図４Ａは寸法比を制御したときの一例であり、Ｄを３ｎｍとし寸法比を１０（Ｌ＝３０ｎｍ）としたときの模式図である。寸法比の制御は、それぞれの成膜レートを一定とし、前記柱状構造体を形成する純金属或いは合金上に配置されたシャッターの開いている時間を調整することによって制御している。また、前記柱状構造体４１の直径方向の間隙４２は、基板温度によって制御されるＤと、前記柱状構造体を形成する純金属或いは合金の絶縁物に対する割合によって制御されるが、今回は、基板加熱は施しておらず、図４Ｂおよび図４Ｃにデータを示した全ての試料において、純金属或いは合金の割合も一定としているので、ほぼ６ｎｍ一定に制御されている。また、前記柱状構造体の長さ方向における間隙は、前記柱状構造体を形成する純金属或いは合金上に配置されたシャッターを閉じているときに、それぞれの絶縁物のみが成膜され、磁気的な絶縁層４３が形成されるが、これは３０ｎｍ一定となるよう制御した。上述した手順を繰り返すことにより、前記柱状構造体層が絶縁層により磁気的に分離された構造の膜が得られるが、ここで総膜厚は全て、ほぼ１．５μｍ一定に制御している。即ち、図４Ａに示したように寸法比がＬ／Ｄである柱状構造体層が３０ｎｍの絶縁物によって、膜厚方向に分断されつつ積層された構造になるわけであるが、総膜厚を１．５μｍとしているため、Ｌ／Ｄが小さいものほど、積層数は多くなることがわかる。これにより、一層では効果が薄い場合においても、これらを積み重ねることにより、高いノイズ抑制効果を示す膜を得ることが可能となる。【００５５】  図４Ｂおよび図４Ｃはそれぞれ上述した条件において寸法比を変化させたときの、寸法比に対するμ”の最大値とｆｒを示した図である。ここで、Ｌ／Ｄ≦１の試料では、磁化容易軸が一軸性ではなくなるため、熱揺らぎを抑制することができず、超常磁性を示したため、電磁雑音抑制薄膜として好ましい透磁率特性が得られなかった。また、Ｌ／Ｄ≧１０００では、膜が厚すぎるため、はがれ安くなる傾向が見られたため問題がある。ここに示された結果より、１＜Ｌ／Ｄ＜１０００の範囲において従来のグラニュラー薄膜では困難であった、透磁率の精密な制御が可能である事がわかる。特に１＜Ｌ／Ｄ＜１００の範囲においては、非常に制御性がよく、寸法比の制御によって好まれる周波数帯域にノイズ抑制効果を示す電磁雑音抑制薄膜が容易に作製可能であることがわかる。また、ここでは、前記柱状構造体における直径方向と長さ方向の間隙をそれぞれ６ｎｍおよび３０ｎｍ一定としているが、これは、前記柱状構造体間に磁気的な結合が働かない領域であればよい。しかしながら、これらの間隙が１ｎｍ以下であった場合、上述した磁気的な結合が生じるため、電磁雑音抑制薄膜として好ましい特性が得られなくな��。また、これらの間隙が１００ｎｍ以上になると、ノイズ抑制する成分が極端に少なくなるため、この場合も電磁雑音抑制薄膜として好ましい特性が得られなくなる。特に、これらの間隙が１０００ｎｍ以上の場合、電磁雑音抑制薄膜としての効果はほとんど得られなくなる。また、これらの間隙が１〜１０００ｎｍの間で変化すると、柱状構造体層間に働く静磁気相互作用が変化するため、図４Ａおよび図４Ｂに示したデータにも変化が生じる。具体的には、例えばＬ／Ｄを一定として、長さ方向の間隙を変化させたところ、これが狭くなると、ｆｒは増加し、透磁率は減少するという結果が得られている。しかし、間隙が狭くなる分、膜に占める磁性層の割合が増えるため、透磁率の減少分は小さい。【００５６】  これらの結果から、電磁雑音抑制薄膜におけるｆｒや透磁率はこの間隙を変えることによっても制御可能である。【００５７】  ここで示した図において、例えばＮｉ３２Ｆｅ８Ｂ２４Ｏ３６合金を用いた場合、理論的に一つの完全なる柱状構造体が、磁気的な相互作用のない状態で存在していたと仮定すると、ｆｒの最大は１０ＧＨｚを超えることが予想される。しかしながら、本実施例における最大は４ＧＨｚ弱程度であり、大きな差異が見受けられる。この原因は、静磁気的な相互作用の影響も若干考慮されるが、原因としては相分離の不明瞭なことに起因した柱状構造体の不完全さによるものが大きい。また、図４Ｂおよび図４Ｃに示した結果においてＬ／Ｄ＜１０のデータが無い。この原因も、柱状構造体の不完全さにある。そこで、微細加工により、ほぼ完全な柱状構造体を作製したところ、ｆｒはより高い値にまで制御することが可能であり、更に、Ｌ／Ｄが２〜１０でも、そのｆｒや透磁率が制御可能であるという結果が得られた。【００５８】  また、ここで、前記柱状構造体がそれぞれ平行でない場合、磁気異方性に分散が生じるため、電磁雑音抑制薄膜として好ましい特性が得られなくなる。また、前記柱状構造体において、その長さ方向が膜厚方向に対して略平行だった場合、面内では等方的な透磁率が得られるため、電磁雑音抑制薄膜として非常に有用な材料となる。【００５９】  上述した結果を参照して、シャッターの開いている時間を変えながら、何回かこれを開閉することによって、複数の寸法比すなわち、異なる複数の共鳴周波数を有する柱状構造体を一つの材料中に重ねることができる。【００６０】  図５に、一つの材料中に、寸法比が１０，１５および３０に制御して作製した試料の模式図を示す。用いた試料の組成はＮｉ３６Ｆｅ９Ｍｇ１８Ｆ３７であり、到達真空度、成膜時の真空度、基板温度および使用した基板は、（ｃ）と同条件である。また、総膜厚はおよそ１．５μｍである。前記柱状構造体層においてＭｇＦ２によって形成される長さ方向および直径方向の間隙およびＤは、それぞれ３０ｎｍ、６ｎｍおよび３ｎｍ一定としている。図６Ａおよび図６Ｂは、それぞれ上述した結果を元に、ここで得られた試料において予想される、μ”の最大値とｆｒをプロットしたものと、実際に寸法比が異なる柱状構造体層を重ね合わせて作製した試料の透磁率特性である。ここで得られた試料の透磁率特性は、ほぼ設計通りの周波数帯、すなわち、２００ＭＨｚ，３００ＭＨｚおよび１ＧＨｚに磁気共鳴点を有する試料が重ねあわされた形の周波数プロファイルを示している。また、試料の組成はいずれもＮｉ３６Ｆｅ９Ｍｇ１８Ｆ３７としたが、Ｆｅ，Ｃｏ，およびＮｉの各々の純金属ないしはそれらの合金、またはそれらを少なくとも２０重量％含むような組成としたものを用いた場合でも同様な結果が得られている。図７Ａ、図７Ｂは、本実験において作製された酸化物（Ｏ）、窒化物（Ｎ）およびフッ化物（Ｆ）を用いた電磁雑音抑制薄膜における、電気抵抗率に対するＳ１１の最大値と２ＧＨｚにおけるＳ２１を示した図である。ここに示してあるデータに用いた試料の作製条件は、全て（ｃ）と同条件で作製した。Ｓ１１は電気抵抗率に強く依存しており、抵抗率の増加に伴い単調に減少する傾向がある。１０２μΩｃｍ程度では−５ｄＢ程度まで、増加する傾向があるが、１０３μΩｃｍ以上の抵抗では、これは−１０ｄＢ程度まで小さくなり、これは実用的なレベルである。また、Ｓ２１についてみると、これは同じ抵抗でも透磁率が異なる試料があるため、強い抵抗率への依存性は見られないが、１０８μΩｃｍ以上では、５ｄＢ程度の減衰となり、１０９μΩｃｍ以上になると、ほぼノイズ抑制効果は見られなくなることがわかる。【００６１】  図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂを参照して、基板を傾けて透磁率の面内指向性を制御した例について説明する。図８Ａは蒸着源に対する基板配置の模式図であり、図８Ｂは図８Ａを参照して、面内で角度を変化させながら透磁率を測定する際の角度配置を模式的に表したものである。ここで、φは図８Ａ中、ｘｙ平面と基板のなす角であり、θは図８Ｂ中基板面内での角度を示している。試料作製条件において、真空度、基板温度および用いた基板等は（ｃ）と同条件で作製した。使用した試料組成はＮｉ３２Ｆｅ８Ａｌ３０Ｎ３０である。基板角度φについては、０°，３０°，４５°および８０°で作製した。図９Ａおよび図９Ｂは、このとき、それぞれのφで作製した試料における面内での透磁率の角度依存性を示した図である。基板が蒸発源に対向している状態で作製したφ＝０°の試料およびφ＝３０°の試料では、透磁率はθによらずほぼ一定であり、面内指向性は現れない。しかしながら、φ＝４５°およびφ＝８０°傾いている状態で作製した試料には強い指向性が現れ、μの測定方向が図９Ａおよび図９Ｂにおけるｙ方向（θ＝０°）で透磁率が大きくなる。そしてこの傾向は、φが大きくなるほど顕著であり、また、φが大きくなるほど、そのμ”の最大値も大きくなっている。特にφ＝８０°の試料では、θ＝９０°においてその透磁率はほぼ零となっているため、完全な指向性が見られる。これより、膜が面内指向性を有する必要がある場合において、本発明で得られた膜は非常に有用である。また、試料の組成はいずれもＮｉ３２Ｆｅ８Ａｌ３０Ｎ３０としたが、Ｆｅ，Ｃｏ，およびＮｉの各々の純金属ないしはそれらの合金、またはそれらを少なくとも２０重量％含むような組成としたものを用いた場合でも同様な結果が得られている。【００６２】  次に、本発明で得られた電磁雑音抑制薄膜の電磁雑音抑制効果を調べた。【００６３】  図１０に示すように、本発明で得られた電磁雑音抑制薄膜試料６１を、絶縁基板上に��成されたマイクロストリップ導体からなるマイクロストリップ線路６２上に配置し、マイクロストリップ線路６２の両端をネットワークアナライザー６３に接続し、Ｓ１１およびＳ２１をみている。表１〜２における伝送特性もこの測定系にて測定している。表３には、本実験で使用した、本実施例である試料（ｃ）およびスパッター法によって成膜し、３００℃で１時間熱処理して作製したグラニュラー構造を有する比較例の組成および抵抗率を示してある。両試料における総膜厚はともに〜１．５μｍである。【００６４】
【表３】
2005086184.tif 000004
【００６５】  表３に示した試料をマイクロストリップ線路に配置した際のＳ１１およびＳ２１について調べた結果をそれぞれ図１１Ａおよび図１１Ｂに示した。図１１Ａより明らかなように、反射を示す伝送特性Ｓ１１の測定結果は、本発明の実施例と比較例では大差なく、いずれの試料を用いた場合でも、実用的なレベルの反射量となっていることが判る。一方、透過損失を示す伝送特性Ｓ２１は、図１１Ｂから明らかなように、本発明の試料が比較試料に比べて大きな減衰を示しており、電磁雑音抑制の効果が高いと言える。【００６６】  図１２Ａは本発明の電磁雑音抑制薄膜（ｃ）をグランドラインに形成した能動素子実装回路基板の一例を示す上面図であり、回路図で概略的に示されている。また、図１２Ｂは図１２Ａの電磁雑音抑制薄膜（ｃ）の側面図である。図１３は図１２Ｂの電磁雑音抑制薄膜の放射ノイズ低減効果を示す図である。【００６７】  図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、本発明に基づいて作製した電磁雑音抑制薄膜を、能動素子としてＩＣ７１を実装した回路基板７３上のグランドライン７２の一部の上に成膜し、この回路を動作する際に生じる放射電磁雑音を比較した。尚、Ｃはキャパシタ等の非能動回路素子７４である。【００６８】  その結果、図１３に示すように、実線の曲線７７で示される電磁雑音抑制薄膜を回路基板上の一部に成膜した回路を動作させたときに観測される放射電磁雑音レベルは、破線の曲線７６で示される比較例に係る電磁雑音抑制薄膜を設けなかった放射電磁雑音レベルに比べて大きく減衰しており、有効な電磁雑音低減効果が得られることが判明している。【００６９】  以上説明した本発明の実施例においては、電磁雑音抑制薄膜を、能動素子を搭載した回路基板上に、例えば、グランドライン上に設けた例についてのみ説明したが、同様な回路基板を含む電子部品やデータラインの一部や能動素子上や能動素子を備えた電子部品の高周波電流の流れる部位、例えば、金属筐体に直接設けることによって、電子雑音低減効果が得られることは勿論である。【００７０】  以上説明したように、本発明の実施例による電磁雑音抑制薄膜は、高周波で優れた透磁率特性、特に虚部透磁率特性を有しており、この電磁雑音抑制薄膜は、高周波で優れた雑音抑制効果を有しており、近年問題になっている高周波電磁雑音の抑制に極めて有効である。【００７１】  また、本発明によれば、超常磁性を抑制しつつ電気抵抗を上げ、スピン共鳴現象を制御できる柱状構造を備えた電磁雑音抑制薄膜を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】  本発明に係る電磁雑音抑制薄膜は、雑音となる高周波電流を抑制できるので、パーソナルコンピュータ、携帯端末等をはじめとする電子機器や電気機器に使用することができる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年12月21日(2005.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】請求の範囲
【請求項１】Ｆｅ，Ｃｏ，またはＮｉの各々の純金属ないしはそれらを少なくとも２０重量％含有する合金からなる柱状構造体が、酸化物、窒化物またはフッ化物ないしはそれらの混合物である無機質の絶縁性母体中に埋め込まれた構造を有し、前記柱状構造体の寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：前記柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）が１＜Ｌ／Ｄ≦１０００であることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項２】請求項１に記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体がＦｅ，Ｃｏ，またはＮｉの各々の純金属ないしはそれらの組み合わせで構成されることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項３】請求項１又は２に記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体は、組成がＮｉｘＦｅ（１００−ｘ）で示される合金（７５≦ｘ≦８５ａｔ％）もしくはＦｅ単体又は組成がＦｅｙＣｏ（１００−ｙ）で示される合金（５０≦ｙ≦７０ａｔ％）であることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項４】請求項１乃至３の内のいずれか１つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体が単磁区として挙動することを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項５】（削除）
【請求項６】請求頃１乃至４に内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体の寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：前記柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）が１＜Ｌ／Ｄ≦１００であることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項７】  請求項１乃至４及び６の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体が長さ方向に磁化容易軸を有すると共に、複数の柱状構造体が前記絶縁性母体を介して直径方向に略平行に配列された繰り返し構造をもつ事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項８】請求項７に記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記複数の柱状構造体の直径方向に対して、隣り合う柱状構造体の間隙あるいは間隙に存在する前記絶縁性母体の厚さが１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にある事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項９】請求項７に記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記複数の柱状構造体の直径方向に対して、隣り合う柱状構造体の間隙あるいは間隙に存在する前記絶縁性母体の厚さが１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１０】  請求項１乃至４及び６乃至９の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体が長さ方向に磁化容易軸を有すると共に、複数の前記柱状構造体が前記無機質の絶縁性母体を介して長さ方向に重ね合わされて配列された繰り返し構造をもつ事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１１】請求項１０に電磁雑音抑制薄膜において、前記複数の柱状構造体の長さ方向に対して、隣り合う柱状構造体の間隙又は間隙に存在する前記絶縁性母体の厚さが、１〜１０００ｎｍの範囲にあることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１２】請求項１０に記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記複数の柱状構造体の長さ方向に対して、隣り合う柱状構造体の間隙又は間隙に存在する前記絶縁性母体の厚さが、１〜１００ｎｍの範囲にあることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１３】請求項１０乃至１２の内のいずれか１つに記載の電磁雑音抑制薄膜であって、重ねあわされた複数の柱状構造体層からなり、前記各々の柱状構造体層が互いに寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：前記柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）の異なる柱状構造体を有する磁性層であることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１４】  請求項１乃至４及び６乃至１３の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記電磁雑音抑制薄膜の飽和磁歪定数の絶対値｜λｓ｜が、｜λｓ｜≦６０ｐｐｍである事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１５】  請求項１乃至４及び６乃至１３の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記電磁雑音抑制薄膜の飽和磁歪定数の絶対値｜λｓ｜が、｜λｓ｜≦６ｐｐｍである事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１６】  請求項１乃至４及び６乃至１５の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記電磁雑音抑制薄膜の直流での電気抵抗率が、１０２〜１０９μΩｃｍの範囲にある事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１７】  請求項１乃至４及び６乃至１５の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記電磁雑音抑制薄膜の直流での電気抵抗率が、１０４〜１０７μΩｃｍの範囲にある事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１８】  請求項１乃至４及び６乃至１７の何れか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体の長さ方向と前記薄膜の厚さ方向が略平行であることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項１９】  請求項１乃至４及び６乃至１７の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体の長さ方向が前記薄膜の厚さ方向に対して平均角度φだけ傾いて形成され、前記φが、０≦φ≦９０°の範囲にあることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項２０】  請求項１乃至４及び６乃至１７の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体の長さ方向が前記薄膜の厚さ方向に対して平均角度φだけ傾いて形成され、前記φが、４５≦φ≦９０°の範囲にあることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項２１】  請求項１乃至４及び６乃至１７の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記柱状構造体の長さ方向が前記薄膜の厚さ方向に対して平均角度φだけ傾いて形成され前記φが、８０≦φ≦９０°の範囲にあることを特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項２２】請求項１３に記載の電磁雑音抑制薄膜において、前記電磁雑音抑制薄膜は、互いに寸法比（Ｌ／Ｄ、Ｌ：前記柱状構造体の長さ、Ｄ：前記柱状構造体の幅）の異なる柱状構造体からなる磁性層が、厚さｔの絶縁性母体を介して複数重なりあってなり、前記磁性層の数に相当する数、乃至はそれ以下の複数の磁気共鳴周波数を有する事を特徴とする電磁雑音抑制薄膜。
【請求項２３】  請求項１乃至４及び６乃至２２の内のいずれか一つに記載の電磁雑音抑制薄膜を配線上に含むことを特徴とする回路基板。
【国際調査報告】
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