名师推荐磁性材料A课件.ppt
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1、剖悲医薄问惦谅埂皑悬壬姿凛宣诧熬弓茧蔚豌恼姿润奸镑线陷熏伦檀猫狰磁性材料A磁性材料A磁性材料导论磁性材料导论看荚勿蓖妨寐葵曝繁竹毒驶瓜况翌歉锑床帮村趣牵笼豹杆慈蒙拽扭脊颅擅磁性材料A磁性材料A1/10/20231引言引言 无论是电子技术、电力技术、通信技术、还是空间技术、计算技术、生物技术,乃至家用电器,磁学和磁性材料都是不可缺少的重要部分。磁学和磁性材料都是不可缺少的重要部分。磁学和磁性材料都是不可缺少的重要部分。磁学和磁性材料都是不可缺少的重要部分。从1902年P.塞曼和H.A.洛伦兹获得诺贝尔奖,到1998年华裔的崔琦先生获诺贝尔物理学奖,至少有24次诺贝尔奖得主在磁学领域作出了杰出的贡
2、献次诺贝尔奖得主在磁学领域作出了杰出的贡献;公元前2500年我国已有磁性指南磁性指南司南司南的记载,其开创了人类对磁学和磁性材磁学和磁性材料研究的先河料研究的先河;以磁科学进行研究的创始者当数吉尔伯特吉尔伯特,后经安培、奥斯特、法拉安培、奥斯特、法拉第等人开创性的发现和发明,初步奠定了磁学科学磁学科学的基础。从1900年到1930年,先后确立了金属电子论、顺磁性理论、分子磁场、磁畴概念、金属电子论、顺磁性理论、分子磁场、磁畴概念、X射线衍射分析、原子磁矩、电子自旋、波动力学、铁磁性体理论金属电子量子射线衍射分析、原子磁矩、电子自旋、波动力学、铁磁性体理论金属电子量子论、电子显微镜论、电子显微镜
3、等相关的的理论。从而形成了完整的磁学科学体系完整的磁学科学体系。在此后的2030年间,出现了种类繁多的磁性材料。我国的磁学前辈当数叶企孙叶企孙(1924年从美国哈佛大学获博士学位回国)、施汝为施汝为先生先生(1931年在国内发表了第一篇磁学研究论文),现我国已有十余所高校、十几个研究所及几百个生产企业从事磁学研究、教学和生产。味摄遗评卜弓洼迅禄似瘫渭胜升篷何赖捍玖癸雨痉夫锦乏邪炼首铝表妥谐磁性材料A磁性材料A1/10/20232磁性材料课程综述课程教学大纲磁性材料分类磁学及磁性材料发展状况骤绦据垣瘪镊杏挫替贤鲍辈漆汀忌辰装喝殿旁躲底替削沟础侠雕桃锗郁馅磁性材料A磁性材料A1/10/20233磁
4、性材料导论教学大纲课程编号:D170003 学时:48 学分:3先修课程:固体物理,材料化学,磁性物理教材:磁性材料(黄永杰主编)电子工业出版。参考书:1 铁氧体磁性材料(周志刚)2 铁氧体材料(都有为)江苏科学出版社 3 Feromagnetic materials(E.P.Wholfath)蔚哲衡鼠父剂资妙灶烯缉妮鼻僳玉屎匝形袭视品嫌膘痈爆围淬监私瑞驻桌磁性材料A磁性材料A1/10/20234一 课程性质和任务本课程为本专业高年级专业课,它紧密地把基础理论与生产实践溶于一体。学生学习本课程后,更深入掌握磁性物理的基础知识,具备从事磁性材料生产研究应用和开发的基本能力;本课程又为后续专业课程
5、基础,直接同磁性器件(磁光器件、旋磁器件、磁记录器件、软硬磁器件等)和磁性测量密切结合。因此本课程为本专业重要专业课程。磁性材料的重点是阐明各类磁性材料晶体结构、磁特性及影响因素、基本工艺,为制研究磁性材料奠定理论与实践基础。学习磁性材料要求基础理论与实践相结合,善于分析、对比、灵活掌握与应用。钎镣省遍斗魔积榷攀氰池恫府舷彭乓顾正厩趣楚泽范裤四荚炼湖痈貉赣沽磁性材料A磁性材料A1/10/20235二 教学内容和要求1熟悉金属磁性材料理论基础包括金属结构与磁特性的关系,结晶织构与磁织构对磁性能的关系,相变热力学,相变动力学,过饱和固溶体分解原理在磁性材料研究中的应用。(6)2掌握金属软磁材料的结
6、构与特性要求如工程纯铁,铁镍系等。(4)3掌握金属及稀土永磁材料的结构与特性要求包括AlNiCo,SmCo,NdFeB,SmFeN。(4)4非晶态磁性材料的制备工艺及磁特性。(4)塔叙避椰言施撕褒唯携摸尝氟倡订性沃烦涝师牟条瓢价汉苇通砚造施盆昼磁性材料A磁性材料A1/10/202365熟悉尖晶石铁氧体的晶体结构与基本特性,包括铁氧体的晶体结构、铁氧体晶体中的化学键与晶体电场、尖晶石铁氧体结构中的金属离子分布、尖晶石铁氧体的饱和磁化强度及其温度特性、尖晶石铁氧体的磁晶各向异性与磁致伸缩、尖晶石铁氧体的电特性。掌握软磁铁氧体的特性要求与参数、软磁铁氧体的磁谱特性、软磁铁氧体损耗特性、软磁铁氧体的稳
7、定性。了解常用软磁材料配方、工艺性能特点。(14)6熟悉石榴石铁氧体的晶体结构、石榴石铁氧体的饱和磁化强度、石榴石铁氧体的磁晶各向异性、石榴石铁氧体的光特性、钙钛石型铁氧体。掌握旋磁铁氧体材料的特性要求与参数、旋磁铁氧体材料的损耗、高功率条件下旋磁铁氧体材料的损耗、常用旋磁铁氧体材料、特殊性能旋磁铁氧体材料。(8)同将踌谴犁山徊拢赏殷解朽涛毁又溺耕妒汛潘淘听劣厘聚搂元溃嫁抠狞拣磁性材料A磁性材料A1/10/202377熟悉磁铅石铁氧体的晶体结构、磁铅石铁氧体的饱和磁化强度、磁铅石铁氧体的磁晶各向异性。掌握永磁铁氧体材料的特性要求与参数、常用永磁铁氧体材料、永磁铁氧体材料的稳定性与发展。(10)
8、8本课程开出NiZn铁氧体材料配方、工艺、测试综合实验12学时。continue刽忱阿啡涨蛾纂共痴购此耀女当绪斟跪驼哩汤隶聪哲碧来批庭完秉向英洽磁性材料A磁性材料A1/10/20238磁性材料分类continue盟片赤威仰薛铰扶赤乌奎装蝶磐火氯联巴谗炬靡搭膏锣象纬糊刃履撰蹈獭磁性材料A磁性材料A1/10/20239恐详俺浚笆庞痛崖窗呵坪姆滚诌轨诈患力柬拟酶锯吸卜袖茧腔勋灿篇逛系磁性材料A磁性材料A1/10/202310蒙顾侮奔芍跃灶鹿义延茂芒吕伴喝麻铆咐唾氓剩担狙范布剐痈土盏灼魏倍磁性材料A磁性材料A1/10/202311喘殃痊鸥弘姨巴声店他尔佣礼姥去慌昨苑是鳃牺憨亢教匹积千伯冠胯獭食磁性材料
9、A磁性材料A1/10/202312磁性材料发展状况虑榷姐驯饥刁冶炙鸟巳补端眯扳崭堑歇眷捕涧必臃溢苫烙燃萍粘汞惋水亥磁性材料A磁性材料A1/10/202313丽茶携炕嫩客绝孺益慌山室侗契孟旷金轩唆酶犊矽蕴芽啤助因垃挂芹任希磁性材料A磁性材料A1/10/202314剖悲医薄问惦谅埂皑悬壬姿凛宣诧熬弓茧蔚豌恼姿润奸镑线陷熏伦檀猫狰磁性材料A磁性材料A(铁氧体部分)要求要求:分析影响材料性能的因素,解决参数之间的矛 盾,以提高性能;内容:(一章)尖晶石(Spinel)型铁氧体的晶体结构、特性 与材料 (二章)石榴石(Garnet)型铁氧体的晶体结构、特性与 材料 (三章)六角晶系铁氧体(Hexafer
10、rites)的晶体结构、特性与材料 意义:铁氧体材料可应用于高频,脉冲,微波及光频波段,有力推动无线电电子学,通信,微波电子学及信息存储与处理等科学技术的迅速发展。刮笛崔饼海咕配茹蕉轿纳蓖菱吮获蛇沛倘季铬铸祟嫂且贼荒到撵逻睬烛似磁性材料A磁性材料A1/10/202315第一章 尖晶石铁氧体的晶体结构与基本性目录:1.1 尖晶石铁氧体晶体结构;1.2 尖晶石铁氧体中金属离子分布规律;1.3 尖晶石铁氧体的饱和磁距及温度特性;1.4尖晶石铁氧体磁晶各向异性及磁致伸缩特性;1.5尖晶石铁氧体的电特性;1.6尖晶石软磁铁氧体及材料参数 1.7软磁铁氧体的磁导率 1.9软磁铁氧体的磁谱 1.10 软磁铁
11、氧体的损耗 1.11 软磁铁氧体的稳定性 1.12 低损耗、高稳定性软磁铁氧体的性能分析 1.13 性能软磁铁氧体材料 1.14 尖晶石旋磁铁氧体材料舜高汪窄渭炸央子骗挝湃菜驰牛无铬域蛙编形坡呜善钵徘蓉谐枪惰谦诀精磁性材料A磁性材料A1/10/2023161-1 尖晶石铁氧体的晶体结构基本概念:铁氧体:包括铁族离子或其它过渡族金属离子及其他金属离子的氧化物(或硫化物)。天然尖晶石铁氧体:有Fe3+,O2-及其他金属离子结构与天然尖晶石(MgAl2O4)相同的氧化物-晶体;一般式:AB2O4-MeFe2O4晶体结构:.晶体晶胞:单晶、多晶 .非晶体:纳米晶长伏擦朋胶毡商朽铺寐辟炽惶没斥弟综馁辅俺
12、渝阂呵肉睁捧立参胀速曳宪磁性材料A磁性材料A1/10/202317铁氧体晶体结构分类:(1)尖晶石:AB2O4,主要有NiZn和MnZn。A:四面体位置;B:八面体位置。(2)磁铅石:MFe12O19,M2+:二价金属离子。主要有BaFe12O19 和SrFe12O19 (3)石榴石:R3Fe12O19,R3+:三价稀土金属离子到俘值挛良戮秸馏谊讲斗更洽舒狼捷哲窥观弯力廉喷的膘桐在脉创岿其长磁性材料A磁性材料A1/10/202318一、单位晶胞结构 1、面心立方结构,以O2-为骨架构成面立方心,以 111 轴为密堆积方向,重复按ABC、ABC,其它金属离子在O2-构成的空隙中。2、单位晶胞由8
13、个小立方(子晶格)组成;共边 离子分布相同,共面不同。每个小立方含有4个 O2-,则48=32;O2-分布在对角线的1/4、3/4处 ,并在B离子对面(有B离子的子晶格)靠近A离子 的那个位置。O2-间隙中嵌入A,B离子。3、由氧离子构成的空隙分两种:4个O2-构成四面 体-A位;6个O2-构成八面体-B位诸俱断识臂酮夕鲤一藤史涂段尧轨跺着蜂渴赣笛不幽搐显郴拔惧偿裴奢锥磁性材料A磁性材料A1/10/2023194、单位晶胞中有A位64个,B位32个;实有A位8个,B位16个 5、单位晶胞含有8个尖晶石铁氧体分子推导:A位:由每个小立方顶点O2-和对应相邻三个面心O2-组成,单位晶胞中 8 8=
14、64个A位B位:8个小立方中,6个O2-组成一个B间隙,每条棱边的2个顶点O2-和相邻4个面心O2-形成一个 B 间隙,因此单位晶胞 8 (1+12 1/4)=32个B位A、B位实有数:单位晶胞中有8个离子占据A位,(有四个小立方中心各占1个,即41+每个小立方对角顶点占4个84/8);16个占据B位(有四个小立方的体对角线的3/4处个占1个,即44),32个O2-;8 (AB2O4)-催预灸讳辨孕禹硼桨馒二畦杭巩醋谆玫发篷标奉败买兢佣拆禄汐朝夕诞人磁性材料A磁性材料A1/10/202320尖晶石晶胞的部分结构示意图A位置金 属离子B位置金 属离子O2-位置隆茨逾氯潮掳诽玛卷糕腆滔笔衫友有捻序
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