铁氧体磁铁原理
铁氧体磁铁的磁性能在硬铁氧体和软铁氧体之间有所不同。首先,我将解释磁性。图 1 显示了每个磁自旋状态。
1. 磁性
铁磁材料:即使不施加磁场,其磁矩(代表磁体强度和方向的矢量)也沿同一方向排列的材料称为铁磁材料。
亚铁磁材料:由于相邻原子的磁矩方向相反但大小不同而整体具有磁化强度的材料称为亚铁磁材料。所有铁氧体磁铁都是亚铁磁性的。
顺磁材料:无磁场时磁矩指向不同方向,但施加磁场时磁矩沿同一方向排列的材料称为顺磁材料。
图 1. 每种磁性的自旋状态
图2显示了每种铁氧体磁铁的类型和特性。饱和磁化强度是指即使加强磁场,材料的磁化强度也不会增加的最大磁化强度。居里温度是材料从铁磁性转变为顺磁性的温度。
2. 硬磁铁氧体
硬磁铁氧体是一种铁磁材料,也是一种永磁体。根据分子磁极的取向,硬磁铁氧体可以进一步分为两类:各向同性磁体和各向异性磁体。
各向同性磁铁:磁矩沿不同方向定向。由于磁化方向不同,可以从任意方向磁化,但磁力会变弱。
各向异性磁铁:由于分子的磁矩沿同一方向排列,因此虽然具有方向性,但仍能提供强大的磁力。它是通过在烘烤过程中施加磁场来排列每个铁氧体分子的磁极而制造的。
3、软磁铁氧体
软磁铁氧体只有在施加外部磁场时才具有磁力。虽然磁场比硬磁铁氧体小,但在较宽的频率范围内具有优异的磁性能。
例如,具有尖晶石型晶体结构的材料在宽频率范围内具有高磁导率(材料被磁化的程度)。石榴石型具有单晶,在微波频段很难破碎。