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鐵氧體的類型及用途之二

4. 矩磁鐵氧體

矩磁鐵氧體是具有矩形磁滯回線,且矯頑力較大的鐵氧體。這種材料廣泛用于電子計算機、自動控制和遠程控制等尖端科學技術中,用于制作記憶元件、開關元件和邏輯元件、磁放大器、磁光存儲器及磁性存儲器等。矩磁材料在磁性存儲器中主要用于制作環形磁芯,直到現在仍是內存儲器用得最多的一種元件。隨著電子計算機向高速化、大容量方向發展,環形的瓷芯尺寸日益小型化,直徑已由原先的0. 75mm減少到0. 5~0. 3mm水平,并還在繼續設法減小。它具有電阻率高、抗輻射性強、可靠性高、成本低廉等優點,一般密度高、晶粒均勻、結晶各向異性較大的尖晶石型鐵氧體都制成磁特性較好的矩磁材料。常溫下的矩磁鐵氧體材料有Mn-Mg系、Cu-Mn系、Gd-Mn系;在-65~+125℃溫度范圍內的寬溫矩磁材料有Li系、Ni系等。目前大量使用的矩磁鐵氧體材料主要有Mn-Mg系和Li系。

5. 磁泡材料

磁泡材料是一種新型磁存儲材料,具有很大應用前景,所謂磁泡,即鐵氧體中圓形磁疇。

當某些石榴石型的材料的薄膜和膜片具有重直膜面的單一磁化軸時,在一定的外加磁場作用下,就有可能在膜面產生圓柱狀的磁疇,這些磁疇從垂直于膜面的方向上看去就像是氣泡,因此被形象地稱為磁泡。

磁泡器件的關鍵是材料。能產生磁泡的材料有鈣鈦礦型的稀土正鐵氧體單晶HoFeO3,ErFeO3,TmFeO3,YbFeO3,LuFeO3,NdFeO3等。但這種材料的泡徑太大,溫度穩定性也差。

隨后又研究出了石榴石型鐵氧體和非晶態磁泡材料(如Gd-Co,Gd-Fe薄膜),其中石榴石型氧體的泡徑小,遷移率高,是已實用化的磁泡材料。這種磁泡材料是以無磁性的釓鎵石榴石作襯底,以外延法生長出能產生磁泡的含稀土石榴石薄膜。通過成分的調整,可以改變磁泡的泡徑和遷移率等特性。

6.磁光材料

磁光材料主要用于制造大型電子計算機的外儲器——磁光存儲器。這種存儲器具有很高的存儲密度,比一般的磁鼓、磁盤存儲器要高100~1000倍。

磁光存儲器是利用磁光效應使磁性材料進行存儲的一種磁性器件。所謂磁光效應是偏振光被磁性介質反射或透射后,其偏振狀態發生改變,偏振面發生旋轉。由于反射而引起的偏振

面的旋轉稱為克爾效應,由于透射而引起的偏振面的旋轉稱為法拉第效應。

磁光材料的基本要求是有較好的透光性,一定的磁化強度和矯頑力,以及合適的轉變溫度等。除了研究得較多的晶態和非晶態合金薄膜外,鐵氧體方面有釔鐵石榴石鐵氧體單晶,稀土銪的氧化物EuO及Eu的硫屬化合物。

7.壓磁鐵氧體

以磁致伸縮效應為應用原理的鐵氧體稱為壓磁鐵氧體。通常希望此類材料具有高的磁致伸縮效應。所謂磁致伸縮效應是指磁性材料在磁化過程中,幾何尺寸與形狀發生變化的現象。

描述這種效應大小的參數為線磁致伸縮系數,常以長度和相對變化來表示。

磁致伸縮鐵氧體主要應用于超聲器件(如超聲探傷器、超聲鉆頭、超聲焊接器等)、水聲器件(如聲納、回聲探測儀)、機械濾波器、混頻器、壓力傳感器以及超聲延遲線等方面,其優點是 電阻率高、頻率響應好、電聲效率高。

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