IJS - Odsek za sintezo materialov

Slovensko   English

Novice

Kontakt

 

Vodja odseka

prof. dr. Darko Makovec
darko.makovec@ijs.si 
Telefon: (01) 477 35 79 
 

 

Tajništvo 

Bernarda Anželak
bernarda.anzelak@ijs.si 
Telefon: (01) 477 33 23

Magnetni materiali za uporabo pri visokih frekvencah – debele plasti

 

Heksaferiti so materiali, ki so primerni za uporabo v mikro- in mm valovih. Skupna značilnost vseh strukturnih tipov je anizotropna heksagonalna struktura z anizotropnimi magnetnimi lastnostmi, kar omogoča njihovo samostojno uporabo v remanentnem stanju brez dodatnega magneta. Zaradi najbolj enostavne kemijske in kristalne strukture je za izdelavo pasivnih magnetnih komponent primeren BaFe12O19. Razvili smo pripravo usmerjenih plasti BaFe12O19 z nanašanjem v električnem ali magnetnem polju. Razložili smo vpliv delujočih sil med delci in na delce, ki vplivajo na usmerjenost nanosov. V okviru mednarodnega projekta FERFIT, nam je uspelo razviti postopek in plasti s 95% magnetno orientacijo.

 

Kvaliteten nanos je možen samo iz stabilnih suspenzij dispergiranih delcev BaFe12O19. Tanke ploščice BaFe12O19, ki smo jih sintezirali hidrotermalno, smo stabilizirali elektrosterično z dodecilbenzensulfonsko kislino v 1-butanolu: shematski prikaz različnih interakcij med dvema delcema (levo) in celotna interakcijska energija med delcema BaFe12O19 različnih velikosti (desno).

 

Elektroforetsko nanašanje: V električnem polju (E) se med procesom elektroforeze ploščice BaFe12O19 usmerijo v smeri hidrodinamskega toka (Hid). Ker ta spremeni smer ob elektrodi, ki je hkrati podlaga, in zaradi dodatnega vpliva elektroosmoze (Eo) se ploščice naložijo vzporedno na podlago (levo). Rentgenski praškovni difraktogram (desno) prikazuje preferenčno usmerjenost plasti BaFe12O19, kjer je kristalna os c pravokotna na podlago, za razliko od naključno usmerjenih kristalov v prahu BaFe12O19.

 

Ploščice BaFe12O19 se usmerijo v magnetnem polju pravokotno glede na njegovo smer, ko je os magnetizacije ploščic vzporedna z magnetnim poljem (levo). Zaradi medsebojne magnetne interakcije se preferenčno nalagajo v stolpce (desno zgoraj), iz stabilnih suspenzij pa lahko pripravimo homogen nanos (desno spodaj).

 


Preferenčno orientacijo nanosov še dodatno povečamo med sintranjem (levo – večja magnetna anizotropija sintranih plasti od svežih nanosov), zaradi omejenosti s podlago in spremljajočega procesa, rasti zrn. Ta je pretirana in usmerjena tako, da večja zrna, usmerjena vzporedno s podlago, rastejo na račun manjših (levo– shematski prikaz).
IJS - Odsek za sintezo materialov