Cтраница 3
Вентиль на эффекте смещения поля с использованием ДПВ на металлической подложке ( рис. 4.13 0) имеет композиционный волновод, содержащий керамическую полоску из АЬОз ( 1) размером 1 0x0 7 мм2 и пластину никелевого феррита ( 2) высотой 1 мм и шириной 0 45 мм. [31]
Марганец-цинковый феррит ферроскуб III ( 14 9 % МпО, 15 6 % ZnO, 1 5 % FeO, 67 9 % Fe2O3, температура Кюри 137 С) обладает такими же свойствами, как и никелевый феррит ( фиг. При больших уровнях высокочастотной мощности на кривых зависимости р, и Mz от Яо появляются два максимума. [32]
Так как в литературе не было сообщений об экспериментальных данных, соответствующих этому случаю, автором был проведен ряд измерений с тонкими дисками монокристалла марганцевого феррита, обладающего большим удельным сопротивлением, и с такими же дисками никелевого феррита, имеющими низкое удельное сопротивление. Диски были намагничены параллельно их плоскости. Таким образом, образцы не обладали симметрией вращения относительно направления намагничивания, однако это не вносит существенных изменений в анализ, основанный на использовании спиновых волн, во всяком случае с точностью до членов второго порядка. Выражение для и4 содержит лишь Л / г, поэтому оно тоже остается без изменений. Однако изменится характер однородной прецессии, которая теперь уже не будет поляризована по кругу. Это приведет к тому, что пороговое поле изменится примерно в 2 раза. [33]
Способность ферритового материала преобразовывать магнитную энергию в упругую оценивают с помощью коэффициента магнитомеханической связи Хсп, определяющего соотношение энергии, превращенной в упругую, и всей подведенной магнитной энергии: Л в Гупр / магн - Магнито-стрикциоииые ферриты изготовляют на основе никелевых ферритов, имеющих отрицательную константу магнитной кристаллографической анизотропии, с различными малыми присадками: СоО - 1 25 % мол. [34]
Благодаря стабильности ионов Ni2 у никелевых ферритов в отличие от марганцевых и медных ферритов почти не возникает изменений структуры в процессе охлаждения от высоких температур обжига. Поэтому у никелевых ферритов не наблюдается изменения магнитных свойств в зависимости от скорости охлаждения, и для улучшения магнитных характеристик целесообразно, наоборот, проводить обжиг при высокой температуре с последующим медленным охлаждением. Как и марганцевые ферриты, ферриты системы N1 и системы NiZn были впервые исследованы Сное-ком [74], который дал им общее название феррокскуб IV. Впоследствии были созданы различные виды никель-цинковых ферритов, получившие широкое распространение как материалы с низкими потерями, которые могут применяться в области более высоких частот ( до-20 Мгц), чем марганец-цинковые и медно-цинковые ферриты. [35]
Более перспективными для создания узлов СВЧ, работающих в средней части сантиметрового диапазона, являются магниевые ферриты. Несколько меньшие по сравнению с никелевыми ферритами значения намагниченности насыщения, а главное, малые значения константы анизотропии обусловливают снижение магнитных потерь в этих материалах. В то же время они обладают меньшими значениями температуры Кюри по сравнению с никелевыми ферритами, что снижает их термостабильность. [36]
Поле / / о параллельно диску, рабочая частота 4040 мггц. Данные, полученные на образце из никелевого феррита ( 2), плохо согласуются с теорией. Для этого образца величина порога на 10 дб превышает порог для марганцевого феррита. [37]
Обычно изменения магнитной проницаемости ц у ферритов в чистом виде не обнаруживаются; как правило, здесь происходит наложение указанных выше различных видов резонанса, а также явления релаксации. Это можно ясно видеть даже в случае монокристалла никелевого феррита, спектр проницаемостей которого приведен на фиг. Для объяснения такого рода явлений необходимы дальнейшие исследования. [38]
Сравнительно недавно для объяснения дезаккомодации была предложена третья модель [5], в соответствии с которой наведенная - анизотропия обусловлена предпочтительно ориентированными локальными искажениями типа Яна - Теллера. Первоначально этот механизм был использован для объяснения эффекта наведенной анизотропии в никелевых ферритах, а позже и в марганец-цинковых ферритах. Ион Мп3 в октаэдрических узлах решетки приводит к тетрагональному искажению в расположении окружающих его кислородных ионов. Из-за эффекта расщепления кристаллическим полем и заполнения разрыхляющих орбиталей четыре атома кислорода, лежащих в одинаковой плоскости, стягиваются к центральному катиону, тогда как два других иона кислорода отталкиваются от этого катиона. При достаточно больших концентрациях ионов трехвалентного марганца следует ожидать кооперативного взаимодействия локально искаженных октаэдров. [39]
Ферриты со структурой гранатов ( феррогранаты иттрия) и других редкоземельных элементов ( лантанидов) выращивают как в виде поликристаллических тел, так и в виде монокристаллов. Отечественная промышленность выпускает свыше 50 марок поликристаллических ферритов СВЧ ( иттриевые ферриты - гранаты, литиевые, магниевые, никелевые ферриты, магниевые ферроалюминаты, никелевые и магниевые феррохромиты) и несколько марок монокристаллов. [40]
Поскольку при высокой температуре ионы Си2 восстанавливаются в ионы Си, то их обжиг необходимо проводить при более низких температурах, чем в случае марганцевых или никелевых ферритов. Поэтому температура обжига обычно составляет 950 - 1050 С. [41]
Основным достоинством ферритов является сочетание высоких магнитных параметров с большим электрическим сопротивлением, которое превышает сопротивление ферромагнитных металлов и сплавов в 103 - 1013 раз, и, следовательно, они имеют относительно малые потери в области повыщенных частот, что позволяет использовать их в высокочастотных электромагнитных устройствах. Химический состав ферритов с высокой магнитной проницаемостью может быть записан химической формулой MeO - Fe2O3 или Me2 Fef O - -, где в качестве металла используются двухвалентные ионы Мгг, Fea, Co2, Ni2, Zn2, Cd2 и др. Ионы двухвалентного метал - яа характеризуют феррит, который получает название по характеризующему металлическому иону, например NiFe2O4 - никелевый феррит, ZnFe2O4 - цинковый феррит. Кристаллическая структура приведенных ферритов аналогична структуре природного минерала - благородной шпинели MgAl2O4, поэтому их называют ферритами со структурой шпинели или феррошпинели. Металлические ионы, имеющие меньший ионный радиус ( 0 04 - 0 1 нм), располагаются в промежутках ( узлах) между ионами кислорода. В структуре типа шпинели существует два типа промежутков: тетраэдрические, образованные четырьмя ионами кислорода, и октаэдрические, образованные шестью ионами кислорода. В центрах этих промежутков находятся ионы металла. В элементарной кубической ячейке содержится 64 тетраэдриче-ских и 32 октаэдрических промежутка. В структуре шпинели ионами металла занято восемь тетраэдрических ( Л - узлы) и 16 октаэдрических ( В-узлы) промежутка. [42]
Совершенно особую роль играют специальные марки ферритов для СВЧ. В этой области частот в первую очередь используются возможности управления электрическими и магнитными параметрами ферритов. На СВЧ применяются никелевые ферриты, магниевые ферриты, магниевые ферроамони-каты, никелевые и магниевые феррохромиты, а также иттриевыа ферриты - гранаты. [43]
Совершенно особую роль играют специальные марки ферритов для СВЧ. В этой области частот в первую очередь используются возможности управления электрическими и магнитными параметрами ферритов. На СВЧ применяются никелевые ферриты, магниевые ферриты, магниевые ферроамони-каты, никелевые и магниевые феррохромиты, а также иттриевые ферриты - гранаты. [44]
Как видно из табл. 3.3, у магниевого и медного ферритов намагниченность насыщения определяется термической обработкой; при быстром охлаждении от высокой температуры намагниченность насыщения возрастает. Причина этого явления состоит, очевидно, в том, что при быстром охлаждении фиксируется состояние высокой температуры, при которой х имеет большую величину. В противоположность этому у никелевого феррита значение MS остается неизменным как при быстром, так и при медленном охлаждении, откуда можно заключить, что при любом состоянии их структура полностью соответствует обращенной шпинели. [45]