http://support.spring8.or.jp/Report_JSR/PDF_JSR_31A/2019A1727.pdf

2019A1727

BL17SU㧗࿘Ἴ MnZn ࣇ࢙ࣛ࢖ࢺࡢ☢༊ᵓ㐀ゎᯒDomain Structure Analysis of High Frequency MnZn Ferrite༓ⴥ㱟▮ a,ᮧ஭೺୍ a, ୕ゅᙲኴ a, ኱Ἑෆᣅ㞝 b, ୰ᮧဴஓ b
Tatsuya Chibaa, Kenichi Muraia, Shouta Misumia,Takuo Okouchib,Tetsuya Nakamurabba㸦ᰴ㸧ࢺ࣮࢟ࣥ, b බ㈈ 㧗㍤ᗘග⛉Ꮫ◊✲ࢭࣥࢱ࣮aTokin corporation, bJASRIᮏ◊✲ࡢ┠ⓗࡣࠊᙜ♫ࡢ㧗࿘Ἴ⏝ MnZn ࣇ࢙ࣛ࢖ࢺ䠄B40䠅ࡢ☢༊ᵓ㐀ࢆほᐹࡍࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾࠊᚑ᮶ရ࡜ẚ㍑ࡋ࡚㧗࿘Ἴ࡛ඃࢀࡓపᦆኻ≉ᛶࢆ♧ࡍ㉳※ࢆゎ᫂ࡋࠊࡉࡽ࡞ࡿ㧗≉ᛶᮦᩱ㛤Ⓨࡢᣦ㔪ᵓ⠏࡜ࡍࡿࡇ࡜࡟࠶ࡿࠋศගᆺప࢚ࢿࣝࢠ࣮㟁Ꮚ࣭ග㟁Ꮚ㢧ᚤ㙾⿦⨨㸦SPELEEMࠊBL17SU㸧[1] ࢆ⏝࠸ࠊ☢༊ほᐹࢆ⾜ࡗࡓࠋࡑࡢ⤖ᯝࠊB40 ᮦࡣ⤖ᬗ⢏ᚄࡀ⣙ 3 ȝmࠊ☢༊ࢧ࢖ࢬࡶ⣙ 3 ȝm ࡜ᑠࡉ࠸ࡇ࡜ࡀࢃ࠿ࡗࡓࠋ☢༊ࢧ࢖ࢬࡀᑠࡉ࠸ࡇ࡜ࡼࡾࠊ☢ቨᐦᗘࡣቑ࠼ࡿࠋ☢ቨᐦᗘࡀቑ࠼ࡿ࡜☢ቨࡣ༢఩☢ሙᙜࡓࡾࡢ⛣ື㊥㞳ࡀ▷࠿ࡃ࡞ࡿࠋࡑࢀ࡟ࡼࡾࠊṧ␃ᦆኻࡢ୍㒊࡜ᛮࢃࢀࡿࠊ☢ቨෆ࡛Ⓨ⏕ࡍࡿ␗ᖖ 㟁ὶᦆኻࡢపῶࡀᅗࢀࠊࡲࡓࠊ⤖ᬗ⢏ᚄࡀᑠࡉ࠸ࡇ࡜ࡼࡾࠊ 㟁ὶᦆኻࡢపῶࡀᅗࢀࡓࡶࡢ࡜᥎ᐹࡉࢀࡿࠋ࣮࣮࢟࣡ࢻ㸸 ☢༊ᵓ㐀ࠊᦆኻࠊ㧗࿘ἼࠊM40 X ⥺࣭㌾ X ⥺྾཰ศග⫼ᬒ࡜◊✲┠ⓗ㸸 ᆅ⌫ ᬮ໬ᑐ⟇ࡢ୍⎔࡜ࡋ࡚ࠊ㟁Ꮚᶵჾ୍⯡࡟⏝࠸ࡽࢀࡿ㟁※ࡢ㧗ຠ⋡໬ࠊࡍ࡞ࢃࡕࠊ㟁※࡟
⏝࠸ࡽࢀࡿࢺࣛࣥࢫࠊ࠾ࡼࡧࠊࢳ࣮ࣙࢡ⏝ᮦᩱࡢ MnZn ࣇ࢙ࣛ࢖ࢺࡢపᦆኻ໬ࡀồࡵࡽࢀ࡚࠸ࡿࠋ ࡲࡓࠊ㟁Ꮚᶵჾࡢᑠᆺ໬ࡢせồ࡟క࠸ࠊ㟁※ࡢ㧗࿘Ἴ໬ࡀ㐍ࢇ࡛࠸ࡿࠋ౛࠼ࡤࠊᣑ኱ࡢ୍㏵ࢆ
㎺ࡿࢹ࣮ࢱࢭࣥࢱ࣮࡟࠾࠸࡚ࡣࠊタഛࡢ᪋ᕤ㈝⏝ࠊࢧ࣮ࣂタ⨨㈝⏝ࠊ㐠㌿㈝⏝㸦ᾘ㈝㟁ຊࢥࢫࢺ㸧࡟࠾࠸࡚ࠊ㈝⏝ࡢ኱ከᩘࢆ༨ࡵࡿࡢࡀࠊ᪥ࠎࡢ㐠㌿࡟⏝ࡍࡿᾘ㈝㟁ຊࢥࢫࢺ࡛࠶ࡿ࡜ゝࢃࢀ࡚࠸ࡿࠋࢧ࣮ࣂ࡟ከᩘ⏝࠸ࡽࢀࡿࢳ࣮ࣙࢡᮦ࡟࠾࠸࡚ࡶࠊᩘࡢຠ⋡ྥୖ࡛ࡶᾘ㈝㟁ຊࢥࢫࢺࡢపῶ࡟኱ࡁࡃᐤ୚ࡍࡿࠋ኱ᡭࡢࢹ࣮ࢱࢭࣥࢱ࣮ࢆ㐠Ⴀࡍࡿ௻ᴗ࡛ࡣࠊ㧗㏿໬ࢆ┠ⓗ࡟ 2022 ᖺ࡟㥑ື࿘Ἴ
ᩘࢆ 1.2 MHz ࡜ࡍࡿࡇ࡜ࢆ࣮ࣟࢻ࣐ࢵࣉ࡛♧ࡋ࡚࠸ࡿࠋࡇࡢࡼ࠺࡞≧ἣୗ࡛ࣇ࢙ࣛ࢖ࢺᮦᩱࡢ㧗࿘Ἴ໬ࠊపᦆኻ໬ࡣᚲ㡲࡛࠶ࡿࠋᮏ◊✲ࡢ┠ⓗࡣࠊᙜ♫ࡢ㧗࿘Ἴ⏝ MnZn ࣇ࢙ࣛ࢖ࢺ䠄B40䠅ࡢ☢༊ᵓ㐀ࢆほᐹࡍࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾࠊ㧗࿘Ἴ࡛పᦆኻ࡞ཎᅉࢆ᫂ࡽ࠿࡟ࡍࡿࠋᐇ㦂㸸
Bs ᐃ⌮◊㟁Ꮚᰴᘧ఍♫〇 BHS-40S 1 ḟᕳࡁ⥺ 50turnࠊ஧ḟᕳࡁ⥺ 20turnࠊHm=1120 A/mࣅ࣮࣒ࣛ࢖ࣥศගᆺప࢚ࢿࣝࢠ࣮㟁Ꮚ࣭ග㟁Ꮚ㢧ᚤ㙾⿦⨨㸦SPELEEMࠊBL17SU㸧ᐇ㦂ᡭ㡰
XAS/XMCD ຠᯝࢆ฼⏝ࡋࡓࣇ࢙ࣛ࢖ࢺ☢▼ᮦᩱ⾲㠃ࡢ໬Ꮫ࣭☢Ẽ࢖࣓࣮ࢪࣥࢢࡣࠊBL17SU ࡢb ࣈࣛࣥࢳ࡟タ⨨ࡉࢀࡓỗ⏝ᆺ PEEM ⿦⨨ࢆ⏝࠸࡚⾜ࡗࡓࠋ⾲㠃ࡀ◊☻ࡉࢀࡓࣇ࢙ࣛ࢖ࢺヨᩱࢆPEEM ⏝ᑓ⏝ヨᩱ࣍ࣝࢲ࡟࣐࢘ࣥࢺࡋࠊ㧗┿✵ࡢ ᐃᵴ࡟ᑟධࡋࡓࠋỈ㖟ࣛࣥࣉග※࡛ീฟࡋ࡜࢔ࣛ࢖࣓ࣥࢺࢆ⾜࠺࡜ྠ᫬࡟⤖ᬗ⢏࡞࡝⾲㠃ᙧ≧ࡢ᝟ሗࢆᚓࡓࠋࡑࡢᚋࠊ㌾ X ⥺ࢆᑟධࠊFe ࡢL2,3 ྾཰➃ࡢ෇೫ග X ⥺ࢆ฼⏝ࡋ࡚ࠊX ⥺☢Ẽ෇஧Ⰽᛶ䠄XMCD䠅࡟⏤᮶ࡍࡿ☢Ẽࢥࣥࢺࣛࢫࢺࢆྲྀᚓࡋࡓࠋ䠉㻝㻣㻝䠉౑⏝ࡍࡿ࢚ࢿࣝࢠ࣮㸦Ἴ㛗㸧
 Fe L2,3 ྾཰➃ヨᩱ
 B40 ࢺࣟ࢖ࢲࣝᙧ≧㸦እᚄ 8 mmࠊෆᚄ 6 mmࠊ㧗ࡉ 1 mm㸧ヨᩱࡢసᡂ᪉ἲ
 B40 ࡣ୍⯡ⓗ࡞⢊య⢊ᮎ෬㔠ἲ࡟ࡼࡾసᡂࡋࡓࠋFe2O3ࠊMnOࠊZnO ࢆΰྜࡋࠊண↝ࡋࠊSiO2ࠊ
CaO ➼ࢆῧຍࡋࠊ⢊○ࡋࠊࣉࣞࢫࡋࠊ↝ᡂࡍࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾᚓࡓࠋ
Table 1 㧗࿘Ἴᮦ䠄B40䠅࡜ỗ⏝ᮦ䠄BH1䠅ࡢ↝ᡂ᮲௳࡜ῧຍ≀㔞      Table 1 ࡟ᙜ♫㧗࿘Ἴᮦ B40 ࡜ 100kHz ⛬ᗘࡢప࿘Ἴ࡛⏝࠸ࡿᙜ♫ỗ⏝ᮦ㸦BH1 ࡢ↝ᡂ᮲௳࡜ῧຍ≀㔞ࢆ♧ࡍࠋB40 ࡣ BH1 ࡜ẚ㍑ࡋࠊಖᣢ ᗘࡀపࡃࠊ㓟⣲ศᅽࡀప࠸ࠋࡲࡓࠊ⢏⏺ᒙࢆᙧᡂࡍࡿ SiO2ࠊCaO 㔞ࡀ BH1 ࡜ẚ㍑ࡋከ࠸ࠋಖᣢ ᗘࢆ 1150°௚ ࡜పࡃ↝ᡂࡍࡿࡇ࡜ࡼࡾࠊ⤖ᬗ⢏ᚄࢆᑠࡉࡃࠊẚ᢬ᢠࢆ㧗ࡃࡍࡿ≺࠸ࡀ࠶ࡿࠋ≉࡟ࠊSiO2ࠊCaO ࡣ⤖ᬗ⢏ᡂ㛗ࢆ㜼ᐖࡍࡿຠᯝࡀ࠶ࡾࠊ
⢏⏺࡟ᯒฟࡋࠊ㧗᢬ᢠࡢ⢏⏺ᒙࢆᙧᡂࡍࡿ࡜࡜ࡶ࡟ࠊ⤖ᬗ⢏ᚄࢆᑠࡉࡃࡍࡿຠᯝࡀ࠶ࡿࠋ
Table 2 B40 ࡜ BH1 ࡢᇶᮏ≉ᛶࠊᇶᮏ≀ᛶ                            *Pcv:1MHz-50mT-R.T.
Table 2 ࡟ B40 ࡜ BH1 ࡢᇶᮏ≉ᛶࠊᇶᮏ≀ᛶࢆ♧ࡍࠋB40 ࡣ BH1 ࡜ẚ࡭ 1MHz-50mT-R.T.ࡢᦆኻ
ࢆ஬ศࡢ୍࡜ࡋࡓࠋࡲࡓࠊẚ᢬ᢠࡀ㧗ࡃࠊ⤖ᬗ⢏ᚄࡀᑠࡉ࠸ࠋࡲࡓࠊ☢༊ࢧ࢖ࢬࡶᑠࡉ࠸ࠋMnZnࣇ࢙ࣛ࢖ࢺࡢᦆኻࡣࠊࣄࢫࢸࣜࢩࢫᦆኻࠊ 㟁ὶᦆኻࠊṧ␃ᦆኻ࠿ࡽ࡞ࡿ[2]ࠋࣄࢫࢸࣜࢩࢫᦆኻࡣ࿘Ἴᩘࡢ 1 ஌࡟ẚ౛ࡍࡿᦆኻࠊ 㟁ὶᦆኻࡣ࿘Ἴᩘࡢ 2 ஌࡟ẚ౛ࡍࡿᦆኻࠊṧ␃ᦆኻࡣࠊ⤒㦂ⓗ࡟ࠊ࿘Ἴᩘࡢ 3㹼5 ஌࡟ẚ౛ࡍࡿᦆኻ࡛࠶ࡾࠊ㧗࿘Ἴࣇ࢙ࣛ࢖ࢺࡣࠊ 㟁ὶᦆኻࠊṧ␃ᦆኻࡢపῶࡀᚲ㡲࡜࡞ࡿࠋ 㟁ὶᦆኻࡣẚ᢬ᢠࡢ㏫ᩘ࡟ẚ౛ࡍࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾࠊẚ᢬ᢠࡣ㧗࠸࡯࡝ዲࡲࡋ࠸ࠋࡲࡓࠊ 㟁ὶ༙ᚄ࡟ẚ౛ࡍࡿࡇ࡜ࡼࡾࠊ⤖ᬗ⢏ᚄࡀᑠࡉ࠸࡯࡝ዲࡲࡋ࠸ࠋ௨ୖࡢ⌮⏤࡟ࡼࡾ⤖ᬗ⢏ᚄࡣᑠࡉࡃࠊẚ᢬ᢠࡣ㧗ࡃࡍࡿᮦᩱタィ࡜ࡋࡓࠋ⤖ᯝ࠾ࡼࡧ⪃ᐹ㸸 㸯㸧B40 ࡢ⤖ᬗ⤌⧊ࠊཬࡧࠊ☢༊ᵓ㐀ࡢほᐹ
Fig.1 ࡟ B40 ࡢ⤖ᬗ⤌⧊ࠊཬࡧࠊ☢༊ᵓ㐀ࢆ♧ࡍࠋ☢༊ほᐹࡣᕥྑ෇೫ගࡢᨺᑕග㸦Fe_L ྾཰➃㸧ࢆ⏝࠸࡚ග㟁Ꮚീࢆྲྀᚓࡋࠊ෇೫ගࡢ࣊ࣜࢩࢸ࢕࣮ࡢ㐪࠸࡟ࡼࡿീᙉᗘࡢᕪศࢆྲྀࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾ☢Ẽ≧ែࢆ᫂ࡽ࠿࡟ࡋࡓ㸦XMCD-PEEM ീ㸧ࠋ୍᪉ࠊ☢Ẽ࡛ࡣ࡞࠸᝟ሗࠊࡍ࡞ࢃࡕࠊࣇ࢙ࣛ࢖ࢺࡢ⤌⧊≧ែࡣࠊ୧෇೫ග࡟ᑐࡍࡿീᙉᗘࡢ࿴ࢆ࡜ࡿࡇ࡜࡛☢Ẽ᝟ሗࢆ┦ẅࡋ࡚ồࡵࡓ㸦XASPEEM ീ㸧ࠋ⤖ᬗ⢏ᚄࡣ⣙ 3 ȝmࠊ☢༊ࢧ࢖ࢬࡣྠᵝ࡟⣙ 3 ȝm ࡛࠶ࡿࠋࡲࡓ≉ᚩⓗ࡞ࡢࡣࠊ࡯࡜ࢇ࡝ࡢ☢ቨࡀ⢏⏺ᒙ࡟ᤕᤊࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋBH1 ࡣ⤖ᬗ⢏ᚄࡀ⣙ 15 ȝm ࡟ᑐࡋ࡚ࠊB40 ࡣ⣙஬ศࡢ୍ࡢ⤖ᬗ⢏ᚄ࡜࡞ࡗ࡚࠸ࡿࠋ⤖ᬗ⢏ᚄࢆᑠࡉࡃࡍࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾࠊ㧗࿘Ἴࡢᦆኻࡢపῶࡀᅗࢀࡿࠋ⤖ᬗ⢏ᚄࢆᑠࡉࡃࡍࡿࡇ࡜ࡣࠊ㧗࿘Ἴࡢపᦆኻ໬࡟஧ࡘࡢຠᯝࡀ࠶ࡿࠋ୍ࡘࡢຠᯝࡣୖグᐇ㦂⤖ᯝ࠿ࡽ᫂ࡽ࠿࡞ࡼ࠺࡟ࠊ☢༊ࢧ࢖ࢬࡀᑠࡉ࠸ࡇ࡜ࡼࡾࠊ☢ቨᐦᗘࡣቑ࠼ࡿࠋ☢ቨᐦᗘࡀቑ࠼ࡿ࡜☢ቨ䠉㻝㻣㻞䠉ࡣ༢఩☢ሙᙜࡓࡾࡢ⛣ື㊥㞳ࡀ▷࠿ࡃ࡞ࡿࠋࡑࢀ࡟ࡼࡾࠊṧ␃ᦆኻࡢ୍㒊࡜ᛮࢃࢀࡿࠊ☢ቨෆ࡛Ⓨ⏕ࡍࡿ␗ᖖ 㟁ὶᦆኻࡢపῶࡀᅗࢀࡓࡶࡢ࡜᥎ᐹࡉࢀࡿࠋࡶ࠺୍ࡘࡢຠᯝࡣ⤖ᬗ⢏ᚄࢆᑠࡉࡃࡍࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾࠊ 㟁ὶᦆኻࡢపῶࡀᅗࢀࡿࠋ⾲⓶ཌࡳࢆồࡵࡿ࡜ 1 MHz ࡛ࡣ⣙ 5 ȝm ࡜ィ⟬ࡉࢀࠊ⤖ᬗࢧ࢖ࢬࡼࡾ኱ࡁ࠸ࠋBH1 ࡛ࡣ⤖ᬗ⢏ᚄࡀ⣙ 15 ȝm ࡛࠶ࡿࡇ࡜࠿ࡽࠊ 㟁ὶࡣ㟁Ẽ᢬ᢠࡀప࠸⤖ᬗ⢏ෆࢆὶࢀࡿࡓࡵ㧗࿘Ἴࡢ 㟁ὶᦆኻࡀ኱ࡁ࠸ࠋB40 ࡣ㧗᢬ᢠࡢ⢏⏺ᒙࢆ㊬࠸࡛ 㟁ὶࡀὶࢀࡿࡓࡵࠊ 㟁ὶᦆኻࡣᑠࡉ࠸ࠋ

 Fig.1 B40 ᮦࡢ⤖ᬗ⤌⧊㸦XAS-PEEM ീࠊᕥᅗ㸧ࠊཬࡧࠊ☢༊ᵓ㐀㸦XMCD-PEEM ീࠊྑᅗ㸧
2㸧B40 ᮦࡢ☢༊ᵓ㐀ࡢ ᗘ౫Ꮡᛶ Fig.2 ࡟ B40 ᮦࡢ☢༊ᵓ㐀ࡢ ᗘ౫Ꮡᛶࢆ♧ࡍࠋᖖ ࡛ࡣ☢໬᪉ྥ࡟౫Ꮡࡋࡓ XMCD ࢥࣥࢺࣛࢫࢺࡀ᫂░࡛࠶ࡿࡀࠊ ᗘࢆ㧗ࡃࡍࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾࠊࢥࣥࢺࣛࢫࢺࡀ୙᫂░࡜࡞ࡿࠋ ᗘࡀ 440°௚
࡛࣮࢟ࣗࣜⅬࢆୖᅇࡾࠊ☢໬ࡢᾘኻࡀ☜ㄆ࡛ࡁࡓࠋTable3 ࡣᖖ ࠊ200°௚ ࡛ࡢ XMCD ࢥࣥࢺࣛࢫࢺࡢୖୗ㝈್࡜ᕪศ㸦௵ព༢఩㸧ࠊ࠾ࡼࡧࠊBs ࢆ♧ࡍࠋࢥࣥࢺࣛࢫࢺࡢୖ㝈ࠊୗ㝈್ࡢᕪศࡣ 200°௚࡛ࡣᖖ ࡢ୕ศࡢ୍࡜࡞ࡗ࡚࠸ࡿࠋ┤ὶ B-H ࣮ࣝࣉࡼࡾồࡵࡓ Bs ࡣࠊ200°௚ ࡛ࡣᖖ ࡢ୕ศࡢ୍
࡛࠶ࡾࠊࢥࣥࢺࣛࢫࢺࡢᕪศࡣ Bs ࡢᣲືࢆ཯ᫎࡍࡿ⤖ᯝ࡜࡞ࡗࡓࠋ

Fig.2 B40 ᮦࡢ☢༊ᵓ㐀ࡢ ᗘ౫Ꮡᛶ
Table 3 ᖖ ࠊ200°௚ ࡢ XMCD ࢥࣥࢺࣛࢫࢺࡢୖୗ㝈್࡜ᕪศ㸦௵ព༢఩㸧ࠊཬࡧࠊBs䠉㻝㻣㻟䠉ཧ⪃ᩥ⊩㸸
[1] F. Z. Guo HWDO. Rev. Sci. Instrum. 78, 066107䠄2007䠅.
[2] ㏆ゅ⪽ಙࠊᙉ☢ᛶయࡢ≀⌮ࠊ ⳹ᡣࠊp231-242

䠉㻝㻣㻠䠉