專利名稱：低熱膨脹系數(shù)薄磁性金屬層的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在基體上制造熱膨脹系數(shù)低的薄磁性金屬層的方法。
這類磁性金屬層可用于要求在很寬溫度范圍內(nèi)熱膨脹性很低的領(lǐng)域。
在歐洲專利說明書(inter alia European Patent Specification 118，148)中披露了一種制造熱膨脹系數(shù)低的磁性金屬復(fù)合物的方法。此專利描述了一種適合于在鐵基體上制備磁性三元合金物體的方法。這些合金的標(biāo)稱組成是La(Fe，Co，X)13，其中X選自鋁和硅元素。上述合金是由一種具有NaZn13型結(jié)晶結(jié)構(gòu)的金屬互化物所形成。這些金屬互化物在溫度為0-200℃范圍內(nèi)具有低的熱膨脹系數(shù)。
用這些化合物進(jìn)一步作實(shí)驗(yàn)表明，通過適當(dāng)?shù)剡x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系數(shù)比個別的化合物的熱膨脹系數(shù)要低。
在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)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(diǎn)的。
本發(fā)明的目的是提供一種制造具有低膨脹系數(shù)的薄的具磁性而又不會有上述缺點(diǎn)的金屬薄層的方法。
本發(fā)明的目的是通過下面一種方法來完成，此方法的特征在于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，并且其中1≤X≤4，此方法是通過氣相淀積技術(shù)來實(shí)施。
實(shí)驗(yàn)表明，所述的REFe12-XTX化合物在溫度為0-200℃范圍內(nèi)具有低的熱膨脹系數(shù)。此類化合物的居里點(diǎn)變化范圍為350-600°K。由于這樣比較高的居里點(diǎn)，因此不需要向化合物中加進(jìn)昂貴的Co。
化合物的很高鐵磁性質(zhì)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(jié)構(gòu)的一種硬磁性、穩(wěn)定的金屬互化組分。由于存在T元素，能夠穩(wěn)定金屬互化結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，當(dāng)X小于1或大于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(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，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淀積技術(shù)向一個基體上施加薄層。
本方法一個優(yōu)選實(shí)施方案的特征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(shí)驗(yàn)表明在0-200℃范圍內(nèi)，REF10V2化合物的熱膨脹系數(shù)小于其中T選自Si，Ti，Cr，Mo和W元素的REFe10T2化合物的熱膨脹系數(shù)。
根據(jù)另一個優(yōu)選實(shí)施方案的方法，其特征是磁性金屬材料是通過濺射的方法來淀積的。此方法的起點(diǎn)是具有要制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后真空淀積成一薄層的方法要簡單。
本方法一個進(jìn)一步的優(yōu)選方案，其特征在于在沉積過程中將基體加熱到超過600℃。經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在此條件下，薄磁性層在基體上的結(jié)晶達(dá)到改進(jìn)的程度。
現(xiàn)參照一個實(shí)施方案和附圖對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中

圖1表示LuFe10V2的膨脹與溫度的關(guān)系。
圖2表示多個REFe10V2化合物在居里點(diǎn)(看箭頭所示)處對溫度的相對膨脹。
圖3說明根據(jù)本發(fā)明一些化合物的相對膨脹與溫度的關(guān)系。
實(shí)施方案當(dāng)將此化合物在基體上進(jìn)行氣相淀積時，用一個組成為LuFe10V2的鑄件作為靶。磁控管濺射是在真空中(壓力小于10-5乇)實(shí)行的，其中在15分鐘內(nèi)，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(guān)系，可以推導(dǎo)出溫度在0-200℃范圍內(nèi)平均熱膨脹系數(shù)小于1.5×10-6。
請注意圖2和圖3的化合物亦是用本實(shí)施方案所描述的相同方法來制造的，這些化合物亦有很低的熱膨脹系數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種在基體上制造熱膨脹系數(shù)低的薄磁性金屬層的方法，其特征在于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，此方法是通過氣相淀積技術(shù)來實(shí)施的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于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(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于其中的磁性、金屬材料是通過一種濺射方法施加的。
4.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求的方法，其特征在于在淀積時，將基體加熱到600℃以上。
全文摘要
本發(fā)明描述制造薄磁性層的方法。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(yōu)先權(quán)日1987年9月14日
發(fā)明者庫爾特·海因茨·于爾根·布斯喬 申請人:菲利浦光燈制造公司