【科技前沿】俄羅斯研發出新型納米磁性複合材料


據俄科學院西伯利亞分院網站報道,該分院克拉斯諾亞爾斯克科學中心物理研究所會同西伯利亞聯邦大學及西伯利亞科技大學的聯合團隊研究了納米磁性複合材料的遲滯現象,建立了這種材料的微磁理論及模型,在此基礎上所研發的材料可用於電工、信息技術等領域以及新型功能元器件的製造。相關成果發布在Journal of Magnetism and Magnetic Materials科學期刊。
  

納米磁性材料的性能決定了這種材料的應用領域主要為納米電子、催化技術、環保和生物醫學等領域,並且一部分材料可發生遲滯現象。磁場中單個磁納米顆粒子的性能已得到深入的研究,正在研究大規格磁性材料中顆粒間相互作用效應這個課題,這其中主要是磁偶極–偶極相互作用這個現象。團隊研究發現,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於磁性顆粒的體積密度,並且這種複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率範圍。
  

在考慮到顆粒軟磁軸向的情況下,對不同平均密度平麵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係進行了詳細核算,其結果完全符合(磁性顆粒分布於非磁性基材中)標準磁粉磁力學研究的條件,並且磁偶極–偶極相互作用力可用於調節矯頑力與材料中磁性顆粒密度之間的非線性關係,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複合材料的性能,這其中重要的一點是薄膜材料的磁性能取決於材料磁性和非磁性相的比例關係,正確選擇材料的磁性顆粒密度可大大優化其性能。
  

添加磁性納米顆粒的薄膜屬於功能材料,可用於無線電電子、微電子高頻裝置、計算機設備等領域,用於製造磁傳感器、磁屏及光磁存儲器元件等,如用於無線網絡領域可提高數據傳輸的速度。
  

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

來源:江蘇科技

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