俄羅斯研發(fā)出新型納米磁性復(fù)合材料

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來源：科技部

2019-03-10

據(jù)俄科學(xué)院西伯利亞分院網(wǎng)站報道，該分院克拉斯諾亞爾斯克科學(xué)中心物理研究所會同西伯利亞聯(lián)邦大學(xué)及西伯利亞科技大學(xué)的聯(lián)合團(tuán)隊研究了納米磁性復(fù)合材料的遲滯現(xiàn)象，建立了這種材料的微磁理論及模型，在此基礎(chǔ)上所研發(fā)的材料可用于電工、信息技術(shù)等領(lǐng)域以及新型功能元器件的制造。

納米磁性材料的性能決定了這種材料的應(yīng)用領(lǐng)域主要為納米電子、催化技術(shù)、環(huán)保和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，并且一部分材料可發(fā)生遲滯現(xiàn)象。磁場中單個磁納米顆粒子的性能已得到深入的研究，正在研究大規(guī)格磁性材料中顆粒間相互作用效應(yīng)這個課題，這其中主要是磁偶極–偶極相互作用這個現(xiàn)象。團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)，隨著顆粒間距離的增加，其相互作用力的減弱相對很慢，這說明材料的性能取決于磁性顆粒的體積密度，并且這種復(fù)合材料具有非常大的飽和磁化強度、高的電阻率及非常寬的磁導(dǎo)率范圍。

在考慮到顆粒軟磁軸向的情況下，對不同平均密度平面隨機分布納米顆粒的磁偶極–偶極相互作用力與顆粒間距離關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)核算，其結(jié)果完全符合（磁性顆粒分布于非磁性基材中）標(biāo)準(zhǔn)磁粉磁力學(xué)研究的條件，并且磁偶極–偶極相互作用力可用于調(diào)節(jié)矯頑力與材料中磁性顆粒密度之間的非線性關(guān)系，這是由單個磁顆粒各向異性的能量及偶極能量所決定。

所建立的模型能夠描述納米磁性復(fù)合材料的性能，這其中重要的一點是薄膜材料的磁性能取決于材料磁性和非磁性相的比例關(guān)系，正確選擇材料的磁性顆粒密度可大大優(yōu)化其性能。

添加磁性納米顆粒的薄膜屬于功能材料，可用于無線電電子、微電子高頻裝置、計算機設(shè)備等領(lǐng)域，用于制造磁傳感器、磁屏及光磁存儲器元件等，如用于無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域可提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?/p>

此項研究得到了俄羅斯基礎(chǔ)研究基金及克拉斯諾亞爾斯克邊疆區(qū)科技基金的聯(lián)合支持。

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