鐵氧體

鐵氧體是由鐵的氧化物及其他配料燒結(jié)而成。一般可分為永磁鐵氧體、軟磁鐵氧體和旋磁鐵氧體三種。

永磁鐵氧體又叫鐵氧體磁鋼，就是我們平時(shí)見(jiàn)到的黑色小磁鐵。其組成原材料主要有氧化鐵、碳酸鋇或碳酸鍶。充磁后，殘留磁場(chǎng)的強(qiáng)度很高，并可以長(zhǎng)時(shí)間保持殘留磁場(chǎng)。通常用作永久磁鐵材料。例如：揚(yáng)聲器磁鐵。

軟磁鐵氧體是由三氧化二鐵和一種或幾種其他金屬氧化物（例如：氧化鎳、氧化鋅、氧化錳、氧化鎂、氧化鋇、氧化鍶等）配制燒結(jié)而成。之所以稱之為軟磁，是因?yàn)楫?dāng)充磁磁場(chǎng)消失后，殘留磁場(chǎng)很小或幾乎沒(méi)有。通常用作扼流圈，或中頻變壓器的磁芯。這和永磁鐵氧體是完全不同的。

旋磁鐵氧體是指具有旋磁特性的鐵氧體材料。磁性材料的旋磁性是指在兩個(gè)互相垂直的直流磁場(chǎng)和電磁波磁場(chǎng)的作用下，平面偏振的電磁波在材料內(nèi)部按一定方向的傳播過(guò)程中，其偏振面會(huì)不斷繞傳播方向旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象[1]  。旋磁鐵氧體已廣泛應(yīng)用于微波通信領(lǐng)域。按照晶體類型分，旋磁鐵氧體可分為尖晶石型、石榴石型和磁鉛石型（六角型）鐵氧體。

中國(guó)最早接觸到的鐵氧體是公元前 4世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的天然鐵氧體，即磁鐵礦(Fe3O4)，中國(guó)所發(fā)明的指南針就是利用這種天然磁鐵礦制成的。到20世紀(jì)30年代無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展，迫切地要求高頻損耗小的鐵磁性材料。而四氧化三鐵的電阻率很低，不能滿足這一要求。1933年日本東京工業(yè)大學(xué)首先創(chuàng)制出含鈷鐵氧體的永磁材料，當(dāng)時(shí)被稱為OP磁石。30～40年代，法國(guó)、 日本、德國(guó)、荷蘭等國(guó)相繼開展了鐵氧體的研究工作，其中荷蘭菲利浦實(shí)驗(yàn)室物理學(xué)家J.L.斯諾克于1935年研究出各種具有優(yōu)良性能尖晶石結(jié)構(gòu)的含鋅軟磁鐵氧體，于1946年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。1952年，該室J.J.文特等人曾經(jīng)研制成了以 BaFe12O19為主要成分的永磁性鐵氧體。這種鐵氧體與1956年該室的G.H.永克爾等人所研究的四種甚高頻磁性鐵氧體具有類似的六角結(jié)構(gòu)。1956年E.F.貝爾托和F.福拉又報(bào)道了亞鐵磁性的Y3Fe5O12的研究結(jié)果。其中代換離子Y有Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、 Tm、Yb和Lu等稀土離子。由于這類磁性化合物的晶體結(jié)構(gòu)與天然礦物石榴石相同，故將其稱之為石榴石結(jié)構(gòu)鐵氧體。迄今為止，除了1981年日本杉本光男采用超急冷法制得的非晶結(jié)構(gòu)的鐵氧體材料以外，從結(jié)晶化學(xué)的觀點(diǎn)看，均未超出上述三種類型的晶體構(gòu)造。所做的工作多數(shù)是為了適合新的用途而進(jìn)行改性和深入的研究。

按照磁學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用情況的不同，鐵氧體可分為：軟磁、永磁、旋磁、矩磁、壓磁等五種類型。

這類材料在較弱的磁場(chǎng)下，易磁化也易退磁，如鋅鉻鐵氧體和鎳鋅鐵氧體等。軟磁鐵氧體是當(dāng)前用途廣，品種多，數(shù)量大，產(chǎn)值高的一種鐵氧體材料。它主要用作各種電感元件，如濾波器磁芯、變壓器磁芯、無(wú)線電磁芯，以及磁帶錄音和錄像磁頭等，也是磁記錄元件的關(guān)鍵材料。