フェライト (磁性材料)のソースを表示

{{distinguish|フェライト相}}
[[File:Ferrit Core.jpg|thumb|right|200px|高周波ノイズ低減用のフェライトクランプ]]
[[File:Ceramic magnets.jpg|thumb|right|200px|フェライト磁石]]
'''フェライト'''（{{lang-en-short|ferrite}}）は、[[酸化鉄]]を主成分とする[[セラミックス]]の総称である。

== 概要 ==
[[強磁性]]を示すものが大半であり、[[磁性材料]]として広く用いられている。

[[磁性材料#軟磁性材料|軟磁性]]を示すものをソフトフェライト、[[磁性材料#硬磁性材料|硬磁性]]を示すものをハードフェライトと呼ぶ。[[東京工業大学]]の[[加藤与五郎]]と[[武井武]]によって発明された。

[[磁石]]（[[フェライト磁石]]）や[[インダクタ]]等のコア（[[フェライトコア]]）等、磁性体として、特に電磁的な部品用として多用されている。

従来の[[珪素鋼板]]（参考：[[ケイ素鋼]]）では渦電流が発生して加熱するので高周波での磁心の使用には不適で欧米ではダスト・コアと呼ばれる金属磁性体を樹脂で固めた磁心が使用されていたが、第二次世界大戦後には高周波特性の優れた[[フェライトコア]]に置き換えられた{{sfn|岡本明|2010-06| p=129}}。

== 分類 ==
フェライトは[[結晶構造]]によって'''スピネルフェライト'''、'''六方晶フェライト'''、'''ガーネットフェライト'''等に分類される。

=== スピネルフェライト ===
[[スピネル]]型結晶構造を持つ。[[組成式]]は <chem>AFe2O4</chem>（Aは[[マンガン|Mn]],[[コバルト|Co]],[[ニッケル|Ni]],[[銅|Cu]],[[亜鉛|Zn]]等）。

最も一般的なフェライトであり、そのほとんどはソフトフェライトである。'''マンガン亜鉛フェライト'''、'''ニッケル亜鉛フェライト'''、'''銅亜鉛フェライト'''等が代表的なものである。[[透磁率]]が高く、また[[電気抵抗]]が高いことから高周波数領域での[[鉄損#渦電流損|渦電流損失]]が小さいため、高周波用の[[コイル|インダクタ]]や[[変圧器|トランス]]の磁芯材料として用いられる。亜鉛フェライトは[[反強磁性]]体であり強磁性を示さないが、他のスピネルフェライトに亜鉛を添加すると磁性を強める働きがある。

コバルトフェライトはスピネルフェライトの中では例外的に[[保磁力]]が大きく、かつては[[磁石]](商品名：OP磁石）として用いられた。これがフェライトの最初の実用例である。現在ではより高性能な六方晶フェライトに取って代わられている。また、[[磁鉄鉱]]（マグネタイト、Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>）もスピネルフェライトの一種で、Aサイトの元素がFeとなったものである。

=== 六方晶フェライト ===
[[マグネトプランバイト]]型の[[六方晶]]型結晶構造を持つ。組成式は<chem>AFe12O19</chem>（Aは[[バリウム|Ba]],[[ストロンチウム|Sr]],[[鉛|Pb]]等）。マグネトプランバイト型フェライト、M型フェライトとも呼ばれる。スピネルフェライトと比べて[[磁気異方性]]が大きいため大きな保磁力を示す、代表的なハードフェライトである。'''バリウムフェライト'''、'''ストロンチウムフェライト'''が[[フェライト磁石]]として用いられている。また、M型とはやや異なる六方晶型結晶構造（W型、Y型、Z型等と呼ばれる）のフェライトも存在し、磁石としてM型を上回る特性を持つ可能性があることから注目されている。

=== ガーネットフェライト ===
[[ガーネット]]型結晶構造を持つ。組成式は <chem>RFe5O12</chem>（Rは[[希土類元素]]）。

'''RIG'''（'''R'''are-earth '''I'''ron '''G'''arnet、希土類鉄ガーネット)とも呼ばれる。代表的なものは'''YIG'''（'''Y'''ttrium '''I'''ron '''G'''arnet、イットリウム鉄ガーネット）である。[[高周波]]領域での磁気損失が小さいため、[[マイクロ波]]用磁性材料として用いられる。

== 歴史 ==
[[File:Ferrite IEEE Milestone 2009.jpg|thumb|'''フェライト'''の開発研究に対する貢献に対して授与された[[IEEEマイルストーン]]銘版。[[東京工業大学博物館]]所蔵。]]
[[1930年]]に[[加藤与五郎]]と[[武井武]]がハード・フェライトとソフト・フェライトを発見した{{sfn|岡本明|2010-06| p=130 表1}}<ref>「理研の歴史：フェライト研究、武井研究室座談会」[[#理化学研究所v|（動画）]][[#理化学研究所t|（書き起こし）]]</ref>。ソフト・フェライトについて、1930年1月21日の日本鉱業会の例会にて講演という形で日本語で発表した（口頭発表者は加藤）{{sfn|松尾博志|2000| p=222}}。この例会にて発表した内容については、質疑を含めて、論説および報告として10ページにまとめられ、日本鉱業会誌の1930年3月号に、加藤、武井の連名で「亞鐵酸亞鉛 (Zinc Ferrite) の組成、化學的性質及び磁性に關する研究」<ref>{{Harvnb|加藤與五郎|武井武|1930}}</ref>というタイトルで掲載された{{sfn|松尾博志|2000| p=224}}。また、{{仮リンク|米国電気化学会|en|Electrochemical Society}}の第57回 General Meeting of the American Electrochemical Societyにて、1930年5月30日に、日本鉱業会の例会の講演と同様の内容を""Studies on Zinc Ferrite. Its Formation, Composition, and Chemical and Magnetic Properties"<ref>{{Harvnb|Yogoro Kato|Takeshi Takei|1930}}</ref>のタイトルで、加藤、武井の連名で英語で講演した（口頭発表者は加藤）{{sfn|松尾博志|2000| p=225}}。同年12月に、[[特許]]を出願した{{sfn|岡本明|2010-06| p=130}}<ref>ソフト・フェライト：[[#98844|特許番号98844]]</ref>。ハード・フェライトについても同年12月に[[特許]]を出願し<ref>ハード・フェライト：[[#110822|特許番号110822]]</ref>、1933年の工業化学雑誌に「酸化金屬磁石に就て」<ref>{{Harvnb|加藤與五郎|武井武|1933}}</ref>というタイトルで論文発表した。1933年に[[フィリップス]]社のSnoekらが酸化物磁性材料の研究を開始した。1935年に斎藤憲三が[[TDK|東京電気化学]]を創業。1937年からソフトフェライトの生産を開始し、1938年にフィリップス社は東京電気化学製のフェライトのサンプルを入手した。1941年にフィリップス社がオランダ国内で特許を出願した。
その後、1949年にフィリップス社は日本にも特許を出願し、1950年に認められた{{efn2|ドイツや他国では加藤と武井の実績があったので却下された。}}。1954年から特許の無効を求めて東京電気化学は法廷で争ったが、東京電気化学の出願した特許権は維持費用の未払いのため特許権が切れており、1956年に他社よりも優位に立ちたい同社はフィリップスに有利な条件で和解に至る<ref>[[#墓誌外伝2015|墓誌外伝 2015]]</ref><ref>[[#津田建二 2010|津田建二 2010]]</ref>。1970年に[[ルイ・ネール]]は[[ノーベル物理学賞]]を受賞した。1990年に武井は、功績を認められ、米国セラミックス協会から名誉会員に推挙された。2009年10月にフェライトは[[IEEEマイルストーン]]の事業として認定された<ref>[[#Bogdanowicz 2009|Bogdanowicz 2009]]</ref>{{sfn|A. Okamoto|2009}}。

== 脚注 ==
=== 注釈 ===
{{notelist2}}
=== 出典 ===
{{reflist|3}}

== 参考文献 ==
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|author = 松尾博志
|year = 2000
|title = 武井武と独創の群像 : 生誕百年・フェライト発明七十年の光芒
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|page = 670
|ref = 独創の群像
|isbn=4769361300
|url = https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R100000002-I000002926154
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*{{Cite book|和書
|author = 鈴木雄一
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|title = 磁石の発明特許物語 : 六人の先覚者
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|ref = 磁石の発明特許物語
|isbn=9784901496803
|url = https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R100000002-I026394204
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| gdate = 1935-05-17
| fdate = 1930-12-25
| inventor = 加藤与五郎，武井武
| ref = 110822
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| country = JP
| number = 98844
| status = patent
| title = 酸化金屬ヲ主體トスル磁心ノ製法
| gdate = 1932-12-26
| fdate = 1930-12-29
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  | journal = Transactions of the American Electrochemical Society 
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 |issue = 10
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 |ref = harv }}
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* {{Cite journal
  | author = 加藤與五郎
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  | title = 酸化金屬磁石に就て
  | journal = 工業化学雑誌
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  |title = 理研の歴史：フェライト研究、武井研究室座談会（音声情報テープ書き起こし）
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  |conference=|date=Nov 2009}}

== 関連項目 ==
{{commonscat|Ferrites}}
* [[フェリ磁性]]
* [[フェライト相]]
*[[パラメトロン]]

== 外部リンク ==
* {{コトバンク}}

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[[Category:磁気]]
[[Category:磁性材料]]
[[Category:セラミックス]]
[[Category:鉄の化合物]]
[[Category:フェライト|*]]

[[ca:Ferrita (ferro)]]