Charakterystyka wrażliwości środowiskowej miękkich materiałów magnetycznych

Środowisko użytkowania może mieć wpływ na działanie miękkich materiałów magnetycznych, ale wpływ ten można również wykorzystać do opracowania nowych funkcji miękkich stopów magnetycznych. Niektórzy badacze pracują obecnie nad związkiem między miękkimi materiałami magnetycznymi a otaczającym je środowiskiem.

W przypadku miękkich stopów magnetycznych, nawet w słabych polach magnetycznych, można indukować wąską pętlę histerezy, co sprawia, że ​​ten typ stopu ma potencjalne zastosowanie w niektórych nowych dziedzinach, takich jak indukcja wysokich częstotliwości. Obecnie uczeni przeprowadzili szeroko zakrojone badania w tej dziedzinie, wykorzystując miękkie materiały magnetyczne do łączenia czujników mikroelektronicznych w celu poprawy ich działania, zmniejszenia rozmiarów elementów czujników i pełnego wykorzystania właściwości miękkich materiałów magnetycznych o wysokiej przenikalności magnetycznej.

Miękkie materiały magnetyczne są bardzo wrażliwe na pola magnetyczne i inne czynniki środowiskowe, takie jak temperatura i stres. Dlatego też, aby dokładnie przewidzieć poziom wydajności powiązanego sprzętu wykonanego z miękkich materiałów magnetycznych, konieczne jest przeanalizowanie i zrozumienie charakterystyki wrażliwości materiałów miękkich na środowisko.

Wpływ pola magnetycznego

Podstawową cechą materiałów magnetycznych jest to, że umieszcza się je w polu magnetycznym, aby oddziaływać z ich wewnętrznymi momentami magnetycznymi, w wyniku czego powstaje kierunek zgodny z przyłożonym zewnętrznym polem magnetycznym, co jest powszechnie znane jako „namagnesowanie”. Namagnesowanie dzieli się na namagnesowanie spontaniczne i namagnesowanie niespontaniczne. Jeśli wewnętrzne momenty magnetyczne materiału zostaną całkowicie odwrócone, namagnesowanie materiału wynosi {{0}}; jeśli momenty magnetyczne są rozmieszczone regularnie w określonym kierunku, namagnesowanie materiału nie wynosi 0.

Kiedy materiał magnetyczny zostanie poddany działaniu zewnętrznego pola magnetycznego, kierunek jego momentu magnetycznego będzie się obracał w kierunku zewnętrznego pola magnetycznego. Oznacza to, że materiał wykazuje anizotropię i wzmacnia się w kierunku przyłożonego zewnętrznego pola magnetycznego. Wydajność takich materiałów w zakresie wysokich częstotliwości można scharakteryzować na podstawie ich swoistych właściwości w określonym polu magnetycznym.

Z jednej strony tę wrażliwość na środowisko można wykorzystać do modyfikacji materiałów magnetycznych. Jeżeli oryginalny materiał dobrze radzi sobie z niskimi częstotliwościami, przyłóż odpowiednie pole magnetyczne w określonym kierunku, aby poprawić jego właściwości w zakresie wysokich częstotliwości. Z drugiej strony, ze względu na obecność wtrąceń magnetycznych, pole geomagnetyczne może wpływać na działanie filtrów telefonów komórkowych, co jest szkodliwe.

Wpływ temperatury

Jeśli magnes zostanie podgrzany do określonej temperatury, nie będzie przyciągał żelaza, a temperatura, w której magnes traci swój magnetyzm, nazywana jest temperaturą Curie. Jednakże zanik magnetyzmu nie następuje nagle. Indukcja magnetyczna nasycenia materiałów magnetycznych stopniowo maleje wraz ze wzrostem temperatury, a siła ssania również stopniowo maleje.

Nasycona indukcja magnetyczna jest statycznym parametrem charakterystycznym magnetycznym, który jest zdeterminowany składem i strukturą organizacyjną materiałów magnetycznych. Indukcja magnetyczna nasycenia materiałów magnetycznych bezpośrednio wpływa na ich charakterystykę częstotliwościową, a także na formę i stopień ich charakterystyk częstotliwościowych przepuszczalności.