Pehmeiden magneettisten materiaalien ympäristöherkkyyden ominaisuudet

Käyttöympäristöllä voi olla vaikutusta pehmeiden magneettisten materiaalien suorituskykyyn, mutta tätä vaikutusta voidaan hyödyntää myös pehmeiden magneettiseosten uusien toimintojen kehittämisessä. Jotkut tutkijat tutkivat parhaillaan pehmeiden magneettisten materiaalien ja ympäröivän ympäristön välistä suhdetta.

Pehmeille magneettiseoksille, jopa heikoissa magneettikentissä, voidaan indusoida kapea hystereesisilmukka, mikä tekee tämän tyyppisestä metalliseoksesta mahdollisesti käyttökelpoisen joissakin uusissa kentissä, kuten korkeataajuisessa induktiossa. Tällä hetkellä tutkijat ovat tehneet laajaa tutkimusta tällä alalla käyttämällä pehmeitä magneettisia materiaaleja mikroelektronisten antureiden yhdistämiseen niiden suorituskyvyn parantamiseksi, anturikomponenttien koon pienentämiseksi ja pehmeiden magneettisten materiaalien korkean magneettisen permeabiliteettiominaisuuksien hyödyntämiseksi.

Pehmeät magneettimateriaalit ovat erittäin herkkiä magneettikentille ja muille ympäristötekijöille, kuten lämpötilalle ja rasitukselle. Siksi pehmeistä magneettisista materiaaleista valmistettujen vastaavien laitteiden suorituskyvyn ennustamiseksi tarkasti on tarpeen analysoida ja ymmärtää pehmeiden magneettisten materiaalien ympäristöherkkyysominaisuudet.

Magneettikentän vaikutus

Magneettisten materiaalien perusominaisuus on, että ne asetetaan magneettikenttään vuorovaikutuksessa niiden sisäisten magneettisten momenttien kanssa, mikä johtaa käytetyn ulkoisen magneettikentän mukaiseen suuntaan, joka tunnetaan yleisesti "magnetoitumisena". Magnetointi jaetaan spontaaniin magnetoitumiseen ja ei-spontaaniin magnetointiin. Jos materiaalin sisäiset magneettiset momentit ovat täysin päinvastaisia, materiaalin magnetoituminen on {{0}}; jos magneettiset momentit järjestetään säännöllisesti tiettyyn suuntaan, materiaalin magnetointi ei ole 0.

Kun magneettiseen materiaaliin kohdistuu ulkoinen magneettikenttä, sen magneettisen momentin suunta pyörii ulkoisen magneettikentän suuntaan. Tämä tarkoittaa, että materiaali osoittaa anisotropiaa ja voimistuu käytetyn ulkoisen magneettikentän suunnassa. Tällaisten materiaalien korkeataajuinen suorituskyky voidaan luonnehtia niiden luontaisilla ominaisuuksilla tietyssä magneettikentässä.

Toisaalta tätä ympäristöherkkyyttä voidaan käyttää magneettisten materiaalien muokkaamiseen. Jos alkuperäisellä materiaalilla on hyvä suorituskyky matalilla taajuuksilla, käytä sopivaa magneettikenttää tiettyyn suuntaan parantaaksesi sen korkeataajuisia ominaisuuksia. Toisaalta magneettisten sulkeumien läsnäolon vuoksi geomagneettinen kenttä voi vaikuttaa matkapuhelimen suodattimien suorituskykyyn, ja tämä vaikutus on haitallinen.

Lämpötilan vaikutus

Jos magneetti kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan, se ei houkuttele rautaa, ja lämpötilaa, jossa magneetti menettää magneettisuutensa, kutsutaan Curie-lämpötilaksi. Magnetismin katoaminen ei kuitenkaan tapahdu yhtäkkiä. Magneettisten materiaalien kyllästysmagneettinen induktio vähenee vähitellen lämpötilan noustessa, ja myös imuvoima pienenee vähitellen.

Kyllästynyt magneettinen induktio on staattinen magneettinen ominaisparametri, joka määräytyy magneettisten materiaalien koostumuksen ja organisaatiorakenteen mukaan. Magneettisten materiaalien kyllästysmagneettinen induktio vaikuttaa suoraan niiden taajuusvasteen ominaisuuksiin sekä niiden läpäisevyyden taajuusominaisuuksien muotoon ja asteeseen.