低熱膨脹係數薄磁性金屬層的製造方法
2023-12-01 18:16:01
專利名稱：低熱膨脹係數薄磁性金屬層的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種在基體上製造熱膨脹係數低的薄磁性金屬層的方法。
這類磁性金屬層可用於要求在很寬溫度範圍內熱膨脹性很低的領域。
在歐洲專利說明書(inter alia European Patent Specification 118，148)中披露了一種製造熱膨脹係數低的磁性金屬複合物的方法。此專利描述了一種適合於在鐵基體上製備磁性三元合金物體的方法。這些合金的標稱組成是La(Fe，Co，X)13，其中X選自鋁和矽元素。上述合金是由一種具有NaZn13型結晶結構的金屬互化物所形成。這些金屬互化物在溫度為0-200℃範圍內具有低的熱膨脹係數。
用這些化合物進一步作實驗表明，通過適當地選擇至少由兩種這類化合物組成的混合物，該混合的化合物的熱膨脹係數比個別的化合物的熱膨脹係數要低。
在實踐中發現，生產所述的La(Fe，Co，X)13-合金的混合化合物的薄磁性或金屬層不是沒有缺點的。
本發明的目的是提供一種製造具有低膨脹係數的薄的具磁性而又不會有上述缺點的金屬薄層的方法。
本發明的目的是通過下面一種方法來完成，此方法的特徵在於其中的磁性金屬材料的組成由通式REFe12-XTX所定義，其中RE是選自Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Lu和Y的一種元素，其中T是選自Si，Ti，V，Cr，Mo和W的一種元素，並且其中1≤X≤4，此方法是通過氣相澱積技術來實施。
實驗表明，所述的REFe12-XTX化合物在溫度為0-200℃範圍內具有低的熱膨脹係數。此類化合物的居裡點變化範圍為350-600°K。由於這樣比較高的居裡點，因此不需要向化合物中加進昂貴的Co。
化合物的很高鐵磁性質是由Fe和所選擇的RE元素所決定，更具體地說，是由這些元素的磁矩的耦合所決定。所述的化合物具有ThMn12-型的四方晶體結構的一種硬磁性、穩定的金屬互化組分。由於存在T元素，能夠穩定金屬互化結構。
進一步發現，當X小於1或大於4時，在化合物中所述的磁性金屬互化組分的存在量不足，使得該化合物的磁性明顯下降。
還進一步發現，與所述的La(Re，Co，X)13型混合化合物相比，REFe12-XTX化合物可以通過氣相澱積技術向一個基體上施加薄層。
本方法一個優選實施方案的特徵是磁性材料的組成是由通式REFe10V2所定義，其中RE選自Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Lu和Y的一種元素，實驗表明在0-200℃範圍內，REF10V2化合物的熱膨脹係數小於其中T選自Si，Ti，Cr，Mo和W元素的REFe10T2化合物的熱膨脹係數。
根據另一個優選實施方案的方法，其特徵是磁性金屬材料是通過濺射的方法來澱積的。此方法的起點是具有要製成的薄磁性層組成的一個鑄件。因此此方法要比需要將元件分別送至氣相中然後真空澱積成一薄層的方法要簡單。
本方法一個進一步的優選方案，其特徵在於在沉積過程中將基體加熱到超過600℃。經發現，在此條件下，薄磁性層在基體上的結晶達到改進的程度。
現參照一個實施方案和附圖對本發明進行更詳細的描述。其中
圖1表示LuFe10V2的膨脹與溫度的關係。
圖2表示多個REFe10V2化合物在居裡點(看箭頭所示)處對溫度的相對膨脹。
圖3說明根據本發明一些化合物的相對膨脹與溫度的關係。
實施方案當將此化合物在基體上進行氣相澱積時，用一個組成為LuFe10V2的鑄件作為靶。磁控管濺射是在真空中(壓力小於10-5乇)實行的，其中在15分鐘內，基體溫度為250℃時，在基體上面生成厚度為2μ的一個薄磁性金屬層。圖1說明所述的LuFe10V2的熱膨脹與溫度之關係，可以推導出溫度在0-200℃範圍內平均熱膨脹係數小於1.5×10-6。
請注意圖2和圖3的化合物亦是用本實施方案所描述的相同方法來製造的，這些化合物亦有很低的熱膨脹係數。
權利要求
1.一種在基體上製造熱膨脹係數低的薄磁性金屬層的方法，其特徵在於該磁性金屬材料的組成由通式REFe12-xTX所定義，其中RE是選自Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Lu和Y的一種元素，其中T是選自Si，Ti，V，Cr，Mo和W的一種元素，其中1≤X≤4，此方法是通過氣相澱積技術來實施的。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於其中磁性或金屬材料的組成是由通式REFe10V2所定義，其中RE是選自Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Lu和Y的一種元素。
3.根據權利要求1或2的方法，其特徵在於其中的磁性、金屬材料是通過一種濺射方法施加的。
4.根據前述任何一項權利要求的方法，其特徵在於在澱積時，將基體加熱到600℃以上。
全文摘要
本發明描述製造薄磁性層的方法。材料的組成是由通式REFe
文檔編號G11B5/64GK1032037SQ8810663
公開日1989年3月29日 申請日期1988年9月10日 優先權日1987年9月14日
發明者庫爾特·海因茨·于爾根·布斯喬 申請人:菲利浦光燈製造公司