Монокристалл - феррит
Cтраница 3
Основным дефектом монокристаллов ферритов, выращенных раствор-расплавным методом, являются макроскопические включения. Они представляют собой другие фазы, число которых, например в феррогранате иттрия, выращенного из растворов в расплавах РЬО - PbF2, РЬО - В2О3 и РЬО - PbF2 - В2О3, может достигать 6: магнетоплюмбит ( PbO - 6Fe2O3), оксифторид иттрия ( YOF), оксифт. [31]
 |
Схема распределения температуры и положение фронта роста кристаллов микропечи. [32] |
Из растворов выращено множество монокристаллов ферритов как простых, так и сложных ( многокомпонентных) составов. В других же случаях малые скорости роста, трудности контроля процесса кристаллизации и сложность используемого оборудования, свойственные гидротермальному методу, делают предпочтительным метод кристаллизации из раствора в расплаве. [33]
Методы и технология изготовления ферритов в очень популярной форме излагаются в гл. Интересны мысли авторов по поводу выращивания монокристаллов ферритов, так как последние обещают иметь еще более замечательные свойства, чем материалы, получаемые путем прессования и обжига смеси порошков различных окислов. [34]
Собственная добротность сферических образцов монокристаллов иттриевого граната при комнатной температуре составляет 10 - 20 тысяч, а литиевого феррита 2 - 3 тысячи. Высокие добротности колебательных контуров из монокристаллов способствовали тому, что монокристаллы ферритов, находившие до последнего времени применение только при физических исследованиях, стали широко использоваться в различных линейных и не линейных ферри-товых СВЧ устройствах. В качестве примера приведены применение монокристаллов в линейных устройствах - узкополосных перестраиваемых СВЧ фильтрах. Волноводный фильтр состоит из двух ортогональных волноводов, связанных ферритовым образцом, чаще всего имеющим форму сферы. Без образца, в силу ортогональности типов волн в волноводах, сигнал из первого волновода не проходит во второй. При помещении в отверстие связи образца намагниченности до насыщения вдоль оси волновода, благодаря гиромагнитным эффектам, энергия с малыми потерями проходит во второй волновод. Полоса пропускания фильтра определяется нагруженной шириной линии ферромагнитного резонанса образца феррита. Меняя величину намагничивающего образца поля можно легко перестраивать фильтр в широкой полосе частот. Такие устройства находят применение в различных СВЧ системах сантиметрового диапазона волн. [35]
В помещенных в волновод прямоугольных пластинах из поликристаллического феррита при больших уровнях высокочастотной мощности наблюдается изменение свойств. Аналогичное явление было обнаружено Деймо-ном [1] и Бломбергеном и Уангом [2] в сферах из монокристалла феррита. Резкое увеличение поглощения выше некоторого критического уровня мощности связано с дополнительным резонансом. [36]
Выращивание монокристаллов ферритов для технических целей ведется в настоящее время методами, основанными на кристаллизации из расплавов и растворов. Основные достоинства методов кристаллизации из расплавов - достаточно высокие скорости роста ( до нескольких миллиметров в час) и возможность получения монокристаллов ферритов большого размера. Техническая реализация этих методов в основном осложняется диссоциацией оксидов, их реакционной способностью, а также инконгруэнтным плавлением некоторых из них. [37]
При произ-ве ферритов применяется технология, сходная с технологией получения керамики. Смесь порошков окислов подвергается, как правило, первичному низкотемпературному обжигу в электрич. Монокристаллы ферритов выращиваются из раствора исходных окислов в расплавленном растворителе ( PbO, PbF2 и др.) путем медленного охлаждения. [38]
Устройства с ДР и ферритами позволяют обеспечить частотную перестройку резонансных устройств изменением напряженности поля подмагничивания. Такими устройствами являются фильтры н резонансные фазовращатели на основе ДР. В то же время в ряде устройств этой группы используется явление ферромагнитного резонанса в монокристаллах ферритов. При этом роль ДР состоит в увеличении напряженности магнитного СВЧ-поля в области расположения феррита. Вследствие этого существенно повышается эффективность таких ферритовых устройств, как параметрические усилители СВЧ-сигналов, умножители частоты и частотно-избирательные ограничители уровня мощности СВЧ, а также вентили и циркуляторы. [39]
Взаимодействие спиновых волн ( магнонов) с тепловыми колебаниями кристаллической решетки ( фононов) приводит к некоторому статистическому распределению спиновых волн с различными волновыми числами и направлениями. Амплитуды волн, возбуждаемых тепловым движением, очень малы. Непосредственное взаимодействие прецессии намагниченности с кристаллической решеткой сводится к элементарным процессам, при которых происходит уничтожение магнона с очень малым волновым числом и возникновение фонона. Однако вероятность этих процессов очень мала. Определяющую роль в передаче энергии спиновыми волнами играет двухступенчатый процесс, когда вначале происходит уничтожение магнона с fe 0 и возникновение магнона с k 0, а потом - уничтожение магнона с k; 0 и образование фонона. Расчет этого механизма потерь приводит к времени релаксации порядка 10 - 3 сек, что соответствует экспериментальным результатам для монокристаллов ферритов со структурой типа шпинели. [40]
Электротехнические стали содержат от 1 до 4 % Si, не более 0 1 % С и имеют ферритную структуру. Они предназначены для изготовления деталей и частей электрических машин и устройств, работающих в переменном магнитном поле. Кремнистые стали имеют повышенное электросопротивление, и это снижает потери энергии на вихревые токи при работе в переменных магнитных полях. Кремнистые стали обладают достаточно высокой магнитной проницаемостью - способностью концентрировать в себе магнитный поток. По тери на перемагничивание тем меньше, чем чище и однороднее металл, поэтому в электротехнических сталях предусматривается не более 0 1 % С и пониженное содержание серы и фосфора. По этой же причине электротехнические стали должны иметь возможно более крупное зерно. Магнитная проницаемость в монокристаллах феррита достигает наибольшего значения по направлению С100, поэтому в поликристаллических листах электротехнической стали желательна именно такая текстура. [41]
Страницы: 1 2 3