微波铁氧体材料与器件的现状与发展

概括介绍近几年国外微波铁氧体市场及材料与器件技术的发展．重点叙述铁氧体移相器、移动通讯用超小型化环行器和隔离器、ＹＩＧ单晶磁调器件、毫米波及射频铁氧体器件、静磁波薄膜器件及相关技术的发展。     

六角铁氧体和磁性尖晶石单晶薄膜的液相外延生长及应用

微波技术的发展趋势是,向高频段、大功率、集成化方向推进。目前,国外的毫米波技术也取得了很大进展。现有的磁性石榴石材料,已很难适应这种需要。因而,具有甚高各向异性内场的六角铁氧体,高居里温度的锂铁氧体,以及MgMn、ZnNi等高频铁氧体,在国外受到了极大重视。从60年代起,关、德、苏、日、意、法等国家一些著名电子厂商就着手研制这类多晶和块状单晶材料,并初步得到应用。但是,由于六角铁氧体和锂铁氧体块状单晶生长很困难,加工工艺复杂,不能获得理想的磁性能,满足不了器件的要求,更不利于表面波器件及元件集成化的发展。于是,这类单晶薄膜材料在60年代就应运而生。磁性石榴石单晶薄膜液相外延生长的成功,为研制高频单晶铁氧     

《磁性材料及器件》1982年总目录

6 n 7n2 2 2 3 34 微波铁氧体及器件场移式隔离器的温度补偿静磁表面波在有限宽度的各向异性样品中的传输带线结环行器相移特性离磁矩微波铿铁氧体材料宽带宽温集中参数器件1一18G万2 YIG调i皆滤波器微波铁氧体器件抗辐射性能实验研究薄膜集成集总元件环行器15吓且冽39 49 23 26 15 23 30 37 56 14 24 2729i,占1 1 1 2 2 3 3 3 3 3 4 4 44 软磁材料及器件软磁铁氧体的工艺发展铁氧体电流互感器研制及应用小功率中波发射电小夭线用高O加感线圈锰锌铁氧体居里温度特性的应用NQO一叨铁氧体及其在高频强磁场中的应用全波段镁锌铁氧体天线磁…     

资料索引

一、微波材料及器件 1.钙钒系铁磁石榴石(用于微波电路元件,也含有担和忆的氧化物) J .P.49一027228 2.钙钒系铁磁石榴石(用于微波电路元件,也含有秘、担和锗的氧化物) J .P.49一027229 3.TIO:和恒定磁场对TIOZ一FeZ仇一CaO一VZO。系铁氧体介电参数的影响 HeoPr.MaTeP,ToM 12,BHn.5,eTP.910,1976·4.六角晶铁氧体(用于共振隔离器) U .5.P.3770639 5.超高频磁性材料(有镍一锌一钻铁氧体和钡一银铁氧体,分别为尖晶石晶体和平面型晶体 结构) J .P.49一0304356.六角晶铁氧体的液相外延(适合于表面波器体) Materials reseach bullt…     

窄线宽多晶CaVG的新应用

本文概述了作者实验室里的器件研究情况。我们研究的目的在于把窄线宽多晶CaV石榴石作为单晶石榴石的取代应用于:(1)极低损耗环行器;(2)旋磁共振器;(3)静磁模相位校正器;(4)红外磁光调制器。关于(2)和(3),重点放在抑制和控制无用的静磁模和高效电调横向偏压相位校正器。至于(4),从微波铁氧体研究中得出了一个结果,证明一些CaV石榴石在红外磁光性能上可与单晶石榴石相比较。     

YIG滤波器

铁氧体材料钇铁石榴石(YIG)单晶具有已知最小的亚铁磁谐振线宽。由于微波信号被有效地耦合到亚铁磁谐振,所以单晶YIG样品能被用作磁调微波谐振器,它具有直达10000的无负载品质因数和大于10倍的线性频率调谐范围。YIG谐振器用于可调带通或带阻滤波器之类的器件中。根据材料性质和形状的不同,谐振器可用于大约100MHz～60GHz的信号频率。对于谐振频率,YIG圆球将给出一个低的温度系数(约20KHz/℃)。在大于10和100mW之间的射频功率电平(在最低频率,高于10μw)时,谐振效应是非线性的,这在功率限幅器中有用。     

低MS大功率石榴石型旋磁铁氧体材料研究进展

钇铁石榴石(YIG)型多晶铁氧体是适用于低波段大功率微波器件的主要旋磁材料.本文对近年来国内外石榴石型旋磁铁氧体材料的研究进展进行了综述,就通过YIG晶格中阳离子置换实现对铁氧体饱和磁化强度及其温度系数的调控、以及通过多晶显微组织结构优化实现铁氧体材料低损耗与高功率性能等方面进行了分析与讨论.     

磁信息技术的应用及其发展

本文从现代工程磁学的观点出发,综述了磁传感器,磁光和微波毫米波铁氧体器件、磁存储与磁记录,静磁波等磁信息技术的应用及其发展,最后提出了几点建议。     

微波Li铁氧体的制备及其性能

-Li铁氧体是低成本材料,它对微波器件的应用受到人们的注意。由于它的很好的温度性能及其磁滞回线的矩形性,这种材料出色地用作计算机磁芯已有好几年了。以前开拓Li铁氧体在微波方面的应用的尝试取得了有限的成功。介电和磁损耗角、各向异性、矫顽力和密度等还需要进一步地改进。本文主要报导微波S和C波段Li铁氧体的发展。它的性能得到了显著的改善,已能比得上普遍使用的但价钱昂贵的亚铁磁石榴石,对于更高的频率直到包括K_u波段在内,预期也有广泛的应用。由于一些因素会影响微波器件的性能,故为了从多方面改进Li铁氧体的有用的性能,利用了下列重添加剂。1)Ti——对于不同频率改变饱和磁化强度;2)Zn——它对矫顽力、磁损耗和致密化(densification)有利;3)Mn——降低介电损耗,改善剩磁和降低剩磁的应力敏感性;4)Co——给定自旋波线宽的范围;5)Ni——增加剩磁;6)Bi(最重要的添加剂)——增强低温烧结时的致密化,从而提供低介电损耗和低矫顽力。微波Li铁氧体给选择各种参数提供了高度的自由,以满足器件的特殊要求。然而,被选定的性能的最佳化往往要以牺牲别的性能为代价才能达到。尽管这些研究主要是针对锁式器件的应用,但Li铁氧体已被用于种种器件,诸如限幅器、环流器。论述了锁式相移器中铁氧体材料的要求,讨论了导致有用性能的成分因素,报导了环流器和锁式相移器的性能。     

外文资料索引

一、微波器件 1.毫米波技术评论——新的铁氧体使滤波器和振荡器容易实现电调Microwaves 18(8),34,1979. 2.毫米波元件集成的可能性(德文)NTZ 31(10),752—7,1978. 3.实验室中的毫米波集成电路     

亳米波微带环行器设计模型

本文依据微波电磁场理论,概述了微带铁氧体器件在毫米波频率下的工作模式,探讨了毫米波微带铁氧体器件的电参数的设计考虑,对从事毫米波微带铁氧体器件的研究,提供了基本的设计模型,以期引起进一步的探讨。     

微波铁氧体介电常数研究进展及回顾

微波铁氧体材料的介电常数是器件设计的重要参数。随着微波铁氧体器件小型化的迅猛发展,市场对高介电常数微波铁氧体材料提出越来越迫切的需求,特别是窄线宽高介电常数石榴石材料。提高介电常数ε?便成为了微波铁氧体材料研究的热点之一。回顾了微波铁氧体材料介电常数的研究进展,如早期报导的尖晶石型和石榴石型材料的介电常数及其温度特性,离子代换对YIG、Li系、Ni系铁氧体介电常数的影响等;着重介绍了石榴石铁氧体材料的介电常数研究概况,包括近期研发的ε?=25?30的高介电常数Bi:YCaZrVIG材料;对该材料中Bi3+离子的作用进行了分析。     

日本旋磁材料应用的最近进展——器件方向述评

本文评述了三年来日本在微波铁氧体方面的研究和进展。文章共分六个题目:(1)由通常的铁氧体和石榴石作成的环行器和隔离器;(2)多晶钙钒石榴石制备、特性及其应用;(3)YIG大单晶及其在环行器中的应用;(4)适于设计和制作数字相移器的常用YIG材料;(5)锂铁氧体及其应用;(6)适于作毫米波谐振式隔离器的高各向异性钡和锶铁氧体。本文最后对于日本在这方面的研究动向作了展望。     

磁性薄膜及其应用的发展

简要回顾了磁性薄膜及其制备,评价技术研究开发的历史。重点介绍近几年开发的高密度磁和磁光记录用连续薄膜介质与新型磁头材料,巨大磁敏电阻人工格,高频微型软磁器件用磁膜,MMIC兼容的微波铁氧体膜及永磁膜,和稀释磁性半导体薄膜、人工格的制备工艺、主要性能及其应用。指出薄膜技术给现代科学技术发展带来现实而深远的影响。     

微波铁氧体饱和磁化强度的测量磁场及剩磁比问题

微波铁氧体的饱和磁化强度Ms是器件设计者选择材料的重要参数之一,但是一些文章常将Bm、Bs与Ms混为一谈,本文旨在讨论这一问题。软磁铁氧体材料因为磁晶各向异性常数K1非常低,饱和磁化场Hs低,其Bs通常由指定测量磁场Hm下测得的Bm(Hm Hs)来确定。为了说明微波铁氧体与软磁铁氧体的不同,给出了小线宽石榴石材料的磁化曲线和微波铁氧体材料的矫顽力,由此推知微波铁氧体材料的饱和磁化场Hs远高于磁滞回线的测量磁场Hm(5Hc 10Hc),相差2 3个数量级。由Li铁氧体的Bm/0Ms(Mm/Ms)63%81%和Mn:YIG的Bm/0Ms 81%86%,说明在Hm下材料磁畴中的磁矩中有14%37%不在磁场方向。因此对微波铁氧体来说,不能像在软磁铁氧体中那样有Bm Bs 0Ms的关系。所以为保证材料被磁化饱和,Ms的测量应该按照IEC60556标准在>300kA/m磁场下进行。最后讨论了经常将剩磁比R=Br/Bm误成Br/Bs问题。     

缺铁量对YGdIg穆斯堡尔谱和磁性的影响

一、前言钇钆铁石榴石(YGdIG),是一种通用微波铁氧体材料,微波器件的插入损耗与它的铁磁共振线宽△H 有关,要降低△H 必需使成分尽可能地接近于正分。在     

微波铁氧体的高功率效应

本文评述了微波铁氧体在强高频电磁场作用下的现象、物理机制及在应用中的一些问题。首先回顾了微波技术与磁学发展的关系,指出微波铁氧体的高功率效应是微波磁学中的一个重要课题。其次分别介绍了微波铁氧体的非线性效应及其产生的物理机制。最后讨论了高功率效应的若干相关问题,例如几种微波耦合(磁振子-声子耦合、磁振子-光子耦合、磁振子-电子耦合、磁振子-等离子耦合)效应,以及高功率效应制用(有的益)和抑制(有害)等问题。     

宽频带铁氧体非互易器件的研制

在性能相同的条件下,从频率观点看,工作频带扩展到几个倍频程的铁氧体非互易器件由于具有非选择特性的微波性能而受到重视。这些年来,商用器件的稳定特性表明只有探索新现象才能得到重大进展。本文主要阐明了由能量传播模型展望的几个方面:亚铁磁材料薄片中的表面传播模型和宽导体铁氧体微带中的非对称传播模型。通过对传播条件理论叙述后,讨论了实验样品上所得到的初步结果。     

文摘索引

(一)微波材料及器件1.YIG的自旋波色散曲线 J .Phys.C:Solid State Phye.Vol.10,饰.23,p.4805,1977.2.起皱YIG片的静磁表面波传播 电子通信学会论文志(B)60卷n期897页]977年3.六角和尖晶石铁氧体在非磁性尖晶石基片上的液相外延 AD一Ao 44 503 1976。9。4.用于500兆赫的新的铁氧体 (Oables&Transmission)1977,从。3,pp.330一342,(法文)5.有可能作基片(阶,Ba)(Fe,Al,Ga),。O,:六角晶铁氧体膜的固溶体结 晶生长 Band 54,沌.11,1977,PP。373一8. 内容简介:六角晶铁氧体单晶薄膜有可能用做泡存贮和微波器件.这是很 有趣的。这种薄膜…     

文摘及索引

1、微波铁氧体Microwave ferrites,Electronic components Vol.13,No.22,P.1089,1972. 本广告列出了马可尼通讯系统有限公司制备的铁氧体材料的性能。Y-70A系列的微波材料饱和磁化强度在20℃时为1900G,此为石榴石材料的目前最高值。掺铝的石榴石铁氧体的线宽为5-25奥斯特。此值为一般的掺铝石榴石材料的值的1/2或1/5。