磁性器件中的坡莫合金
發布時間:2024-03-30 17:38:19坡莫合金,是mems磁性器件制程中一種必不可少的鐵磁性材料,也可用于屏蔽磁場的磁屏蔽,"卡脖子"技術之一。
一、什么是坡莫合金?
坡莫合金,又叫做透磁合金,是一種以鐵、鎳為主要成分的特殊合金。在芯片制程中,該合金的成分要求為:Ni含量80%,鐵含量20%。
二、什么是鐵磁性?
根據磁性類型分為鐵磁性、順磁性和抗磁性材料,而鐵磁性材料指的是在沒有外部磁場時可以保持磁性的材料。鐵磁性材料通常包括:鐵,鎳,鈷,鎵等。
三、坡莫合金的性質?
1、高磁導率&低損耗:具有高磁導率(相對磁導率通常約為100,000)和低磁滯損耗,它能夠有效地導引和增強磁場,而且在循環磁化過程中損耗較低。
2、低矯頑力:矯頑力是指使磁性材料達到磁化飽和后,再使其退磁所需的最小磁場強度。低矯頑力的材料容易被磁化和退磁,它們對外部磁場的響應十分靈敏。
3、接近零磁致伸縮:磁致伸縮是指材料在磁化過程中其尺寸或形狀發生變化的現象。一些材料在磁化時會微微膨脹或收縮,這種效應被稱為磁致伸縮效應。接近零磁致伸縮意味著材料在磁化過程中幾乎不會發生形狀或尺寸的變化。
4、顯著的各向異性磁阻:各向異性磁阻是指材料的電阻率隨磁場的方向而變化的性質。這種特性在讀取磁性存儲數據以及在磁傳感器中非常有用,因為它們可以檢測磁場的方向和強度的變化。
四、良好的機械強度。
為什么要80%Ni,20%Fe?
當鎳和鐵的比例為80:20時,合金通常表現為面心立方(FCC)晶體結構。這種結構的特點是高對稱性,使得材料具有良好的塑性和韌性,同時保持較高的磁導率和較低的磁滯損耗。
當鐵含量升高時,晶體結構逐漸由面心立方(FCC)轉化為體心立方(BCC)結構,這種結構通常導致磁性能的下降。
五、坡莫合金如何屏蔽磁場的?
坡莫合金屏蔽磁場的原理是是改變了穿過它的磁場線的路徑。當磁場遇到坡莫合金時,磁場線會被重新引導,沿著坡莫材料走,而不是穿透材料,這使得磁場線繞過被屏蔽的區域,從而減少或消除該區域內的磁場。