XVI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2024

Магнитные материалы играют важную роль в современной радиоэлектронике, особенно в микроэлектронике, где требуется высокая плотность хранения данных, эффективное управление энергией и миниатюризация устройств. В данной статье мы рассмотрим современные магнитные материалы, их свойства и применение в микроэлектронике, а также перспективы развития данной области.[7]

С развитием технологий микроэлектроники становится все более актуальным использование магнитных материалов для создания устройств памяти, датчиков, трансформаторов и других компонентов радиоэлектроники. Современные требования к магнитным материалам включают высокую магнитную проницаемость, низкую коэрцитивную силу, стабильность и миниатюризацию. В данной статье мы рассмотрим основные классы современных магнитных материалов и их применение в микроэлектронике.[3]

Действительно, магнитная проницаемость и коэрцитивная сила являются двумя основными свойствами магнитных материалов, которые играют важную роль в их применении. Давайте рассмотрим каждое из этих свойств более подробно:

1. Магнитная проницаемость (μ): Это свойство характеризует способность материала создавать магнитное поле в ответ на внешнее магнитное поле. Магнитная проницаемость определяет, насколько сильно материал может усилить магнитное поле. Материалы с высокой магнитной проницаемостью обладают способностью интенсивно усиливать магнитное поле, что делает их полезными для создания магнитных цепей и устройств.[2]

2. Коэрцитивная сила (Н_с): Это свойство определяет силу внешнего магнитного поля, необходимую для полной намагниченности материала, а также его способность сохранять намагниченность после удаления внешнего поля. Материалы с высокой коэрцитивной силой сохраняют свою намагниченность даже после удаления внешнего магнитного поля, что делает их полезными для создания постоянных магнитов и магнитных памятей.[2]

Эти два свойства важны для выбора подходящих магнитных материалов для конкретных приложений. Например, для создания эффективных трансформаторов и индуктивностей требуется материал с высокой магнитной проницаемостью, а для постоянных магнитов и магнитных памятей - материал с высокой коэрцитивной силой.[2]

С развитием технологий микроэлектроники становится все более актуальным использование магнитных материалов для создания устройств памяти, датчиков, трансформаторов и других компонентов радиоэлектроники. Современные требования к магнитным материалам включают высокую магнитную проницаемость, низкую коэрцитивную силу, стабильность и миниатюризацию. В данной статье мы рассмотрим основные классы современных магнитных материалов и их применение в микроэлектронике.[2]

Основные классы магнитных материалов

1. Ферриты: Ферриты являются одним из наиболее распространенных классов магнитных материалов в микроэлектронике. Они обладают высокой магнитной проницаемостью и низкой проводимостью, что делает их идеальными для создания индуктивностей, трансформаторов и дросселей. Ферриты также используются в устройствах памяти, таких как жесткие диски и магнитные карты.[4]

2. Пермаллой: Пермаллой представляет собой сплав никеля и железа, который обладает высокой магнитной проницаемостью и низкой коэрцитивной силой. Это делает его идеальным материалом для создания постоянных магнитов, датчиков и устройств памяти.[4]

3. Гигантскомагнитосопротивляющие (ГМС) материалы: ГМС материалы обладают уникальными свойствами изменения электрического сопротивления под воздействием магнитного поля. Они нашли широкое применение в создании датчиков положения, магнитных датчиков скорости и других устройств радиоэлектроники.[4]

Применение магнитных материалов в микроэлектронике

Современные магнитные материалы находят широкое применение в микроэлектронике. Они используются для создания устройств памяти, таких как жесткие диски, флэш-память и магнитные RAM-модули. Магнитные материалы также используются для создания индуктивностей, трансформаторов и дросселей в цепях питания, коммутации и фильтрации. Кроме того, они находят применение в создании датчиков положения, датчиков скорости, актуаторов и других устройств радиоэлектроники.

Рис. 1 Датчики магнитного поля жесткого диска.[1]

Рис. 1.5 Схема электрической цепи, обеспечивающей синусоидальность индукции (a) и синусоидальность напряженности поля (б).[1]

Перспективы развития

С развитием технологий наноматериалов и нанотехнологий открываются новые возможности для создания совершенно новых классов магнитных материалов с уникальными свойствами. Например, наночастицы ферромагнетиков, гетероструктуры и спинтроника представляют собой перспективные направления развития магнитных материалов для радиоэлектроники. Эти новые материалы обещают улучшить плотность хранения данных, эффективность энергопотребления и скорость работы устройств.[5]

Заключение

Современные магнитные материалы играют важную роль в радиоэлектронике, особенно в микроэлектронике. Их свойства и применение делают их неотъемлемой частью современных электронных устройств. Развитие новых классов магнитных материалов открывает новые возможности для создания более компактных, эффективных и быстрых устройств радиоэлектроники.[6]

Список литературы

1 https://ppt-online.org/23001

2 http://www.pd.isu.ru/kaf/DocDESS/files/Magn_Materials.pdf

3 https://nauchniestati.ru/spravka/magnitnye-stali-i-splavy/

4 https://ferrite.ru/articles/obzornye-stati-v-zhurnalakh/magnitomyagkie_materialy_dlya_sovremennoy_silovoy_elektroniki.php

5 https://machunit.com/articles/osnovnye-tendentsii-razvitiya-problemy-i-ugrozy-sovremennoy-mikroelektroniki/

6 https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/37716/Sovremennye_magnitnye_materialy.pdf?sequence

7 https://www.docsity.com/ru/magnitnye-materialy-dlya-mikroelektroniki/1043808/

Код для цитирования: Скопировать