矩磁鐵氧體是具有矩形磁滯回線,且矯頑力較大的鐵氧體。這種材料廣泛用于電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制等尖端科學(xué)技術(shù)中,用于制作記憶元件、開關(guān)元件和邏輯元件、磁放大器、磁光存儲(chǔ)器及磁性存儲(chǔ)器等。矩磁材料在磁性存儲(chǔ)器中主要用于制作環(huán)形磁芯,直到現(xiàn)在仍是內(nèi)存儲(chǔ)器用得最多的一種元件。隨著電子計(jì)算機(jī)向高速化、大容量方向發(fā)展,環(huán)形的瓷芯尺寸日益小型化,直徑已由原先的0. 75mm減少到0. 5~0. 3mm水平,并還在繼續(xù)設(shè)法減小。它具有電阻率高、抗輻射性強(qiáng)、可靠性高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),一般密度高、晶粒均勻、結(jié)晶各向異性較大的尖晶石型鐵氧體都制成磁特性較好的矩磁材料。常溫下的矩磁鐵氧體材料有Mn-Mg系、Cu-Mn系、Gd-Mn系;在-65~+125℃溫度范圍內(nèi)的寬溫矩磁材料有Li系、Ni系等。目前大量使用的矩磁鐵氧體材料主要有Mn-Mg系和Li系。
磁泡材料是一種新型磁存儲(chǔ)材料,具有很大應(yīng)用前景,所謂磁泡,即鐵氧體中圓形磁疇。
當(dāng)某些石榴石型的材料的薄膜和膜片具有重直膜面的單一磁化軸時(shí),在一定的外加磁場(chǎng)作用下,就有可能在膜面產(chǎn)生圓柱狀的磁疇,這些磁疇從垂直于膜面的方向上看去就像是氣泡,因此被形象地稱為磁泡。
磁泡器件的關(guān)鍵是材料。能產(chǎn)生磁泡的材料有鈣鈦礦型的稀土正鐵氧體單晶HoFeO3,ErFeO3,TmFeO3,YbFeO3,LuFeO3,NdFeO3等。但這種材料的泡徑太大,溫度穩(wěn)定性也差。
隨后又研究出了石榴石型鐵氧體和非晶態(tài)磁泡材料(如Gd-Co,Gd-Fe薄膜),其中石榴石型氧體的泡徑小,遷移率高,是已實(shí)用化的磁泡材料。這種磁泡材料是以無(wú)磁性的釓鎵石榴石作襯底,以外延法生長(zhǎng)出能產(chǎn)生磁泡的含稀土石榴石薄膜。通過成分的調(diào)整,可以改變磁泡的泡徑和遷移率等特性。
磁光材料主要用于制造大型電子計(jì)算機(jī)的外儲(chǔ)器——磁光存儲(chǔ)器。這種存儲(chǔ)器具有很高的存儲(chǔ)密度,比一般的磁鼓、磁盤存儲(chǔ)器要高100~1000倍。
磁光存儲(chǔ)器是利用磁光效應(yīng)使磁性材料進(jìn)行存儲(chǔ)的一種磁性器件。所謂磁光效應(yīng)是偏振光被磁性介質(zhì)反射或透射后,其偏振狀態(tài)發(fā)生改變,偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。由于反射而引起的偏振
面的旋轉(zhuǎn)稱為克爾效應(yīng),由于透射而引起的偏振面的旋轉(zhuǎn)稱為法拉第效應(yīng)。
磁光材料的基本要求是有較好的透光性,一定的磁化強(qiáng)度和矯頑力,以及合適的轉(zhuǎn)變溫度等。除了研究得較多的晶態(tài)和非晶態(tài)合金薄膜外,鐵氧體方面有釔鐵石榴石鐵氧體單晶,稀土銪的氧化物EuO及Eu的硫?qū)倩衔铩?/span>
以磁致伸縮效應(yīng)為應(yīng)用原理的鐵氧體稱為壓磁鐵氧體。通常希望此類材料具有高的磁致伸縮效應(yīng)。所謂磁致伸縮效應(yīng)是指磁性材料在磁化過程中,幾何尺寸與形狀發(fā)生變化的現(xiàn)象。
描述這種效應(yīng)大小的參數(shù)為線磁致伸縮系數(shù),常以長(zhǎng)度和相對(duì)變化來表示。
磁致伸縮鐵氧體主要應(yīng)用于超聲器件(如超聲探傷器、超聲鉆頭、超聲焊接器等)、水聲器件(如聲納、回聲探測(cè)儀)、機(jī)械濾波器、混頻器、壓力傳感器以及超聲延遲線等方面,其優(yōu)點(diǎn)是 電阻率高、頻率響應(yīng)好、電聲效率高。