De magnetiske egenskapene til ferrit

  Ferriter er en klasse av materialer med nyttige elektriske og magnetiske egenskaper. De er forbindelser som inneholder oksider av jern og en eller flere andre metaller som aluminium, kobolt, nikkel, sink, mangan eller kobber. Den krystallinske strukturen de danner, etablerer magnetiske domener som gir dem spesiell oppførsel i nærvær av magnetfelt. Ferritter etterligner noen andre magnetiske materialer, men har ytterligere egenskaper som gjør dem unikt egnet for en rekke elektroniske applikasjoner.

Tendens til magnetisering

Den primære egenskapen som ferriter viser, er gjenværende magnetisme. I nærvær av et eksternt magnetfelt retter deres indre magnetiske domener seg til feltet og forblir i den retningen selv etter at feltet ikke lenger er der. Magnetitt er et naturlig forekommende ferritmineral med interne magnetiske dipoler som er i samsvar med jordens magnetfelt. Folk oppdaget gjenværende magnetisme i disse permanente magneter og senere tilpasset dem til bruk i kompasser.

Magnetisk permeabilitet

Høy magnetisk permeabilitet er en annen egenskap av magnetiske materialer, inkludert ferriter. Gjennomtrengelighet av et materiale bestemmer størrelsen på strømmen som resulterer fra et eksternt magnetfelt som passerer gjennom det. En høy permeabilitet gir ferriter muligheten til å forstørre effektene av magnetfeltene. Dette gjør ferriter nyttige i kjernene til induktorer og transformatorer. Billig og enkel å produsere ferritperler blir ofte lagt til datakabler for å øke sin induktans og filtrere ut uønsket høyfrekvent støy. I motsetning til andre magnetiske materialer som jern er ferritene ikke elektrisk ledende, noe som gjør dem enda mer ønskelige for bruk i transformatorer. Kjerner laget av ferrittmateriale tjener samme formål som de som er laget av jern, men er ikke utsatt for søppelfulle eddystrømmer.

Direktivitet

På grunn av det unike arrangementet av ioner fra forskjellige oksider i ferritkrystaller, svarer deres interne magnetiske struktur til et eksternt påført magnetfelt ved å svinge ved en resonansfrekvens. Ferritkrystallgitteret påvirker et elektromagnetisk signal som passerer gjennom det på forskjellige måter, avhengig av retningen av signalstrømmen. Denne retningen i deres svar på elektromagnetiske signaler gjør ferriter veldig nyttige i mikrobølgekretselementer som signalisolatorer og retningskoblinger.

Effekt av temperatur

Som andre klasser av magnetiske materialer, da temperaturen på en ferrit øker eventuelle resterende magnetiske feltet indusert i det vil svekke seg. Ved en forhåndsdefinert temperatur overstyrer den indre energien til atomene kreftene i den magnetiske innretningen og den gjenværende magnetismen forsvinner helt. Materialet vender tilbake til normal oppførsel når temperaturen synker.