[发明专利]一种低磁矩、小损耗、高温度稳定性石榴石铁氧体材料

说明书

本发明公开了一种低磁矩、小损耗、高温度稳定性石榴石铁氧体材料，属于微波技术和磁性材料领域，其组成化学式为Y_{3‑m‑n‑(a+2x+y)}Ca_a+2x+yGd_mNd_nSn_aIn_bNi_cV_xGe_c+yAl_zFe_{5‑a‑b‑c‑x‑(c+y)‑z‑δ}O₁₂，其中：0.5≤m≤0.8；0.01≤n≤0.05；0≤a≤0.4；0≤b≤0.4；0≤c≤0.02；0.1≤x≤0.5；0.1≤y≤0.5；0.1≤z≤0.8；δ为缺铁量，0.05≤δ≤0.2，本发明的石榴石铁氧体材料的饱和磁化强度Ms低于24kA/m，居里温度T_c160℃，温度系数(10^‑3/℃,‑55℃～+80℃)3，铁磁共振线宽ΔH4kA/m，具备显著的小损耗、低饱和磁化强度、高温度稳定性等特性。

技术领域

本发明涉及属于微波技术和磁性材料领域，尤其涉及一种低磁矩、小损耗、高温度稳定性石榴石铁氧体材料。

背景技术

L波段低于大多数隐身飞机/无人飞机的设计频率，是远程搜索雷达的主要频率，石榴石铁氧体材料作为应用于L波段铁氧体器件中的关键功能材料，需要具备小损耗、低饱和磁化强度、高温度稳定性等特性。

目前已公开的针对低磁矩及高温度稳定性研究显示，安徽大学胡国光在YGdCaVInIG基础上用少量Mn³⁺掺杂，得到饱和磁化强度约为40kA/m，T_c180℃的石榴石材料；南京电子技术研究所翁兆平通过对不同系列石榴石铁氧体材料研究得到最低饱和磁化强度为46.17kA/m，T_c：180℃的材料，温度系数(10^-3/℃,-20～+60)：2.4；金宁电子集团白宁总结发现，Al³⁺离子掺杂YIG来说，材料的饱和磁化强度可随掺杂量增加降到32kA/m以下，但材料居里温度也降至100℃左右，不具备实用性。从已公开的报道来看，可实用的石榴石铁氧体材料的饱和磁化强度均高于32kA/m，当饱和磁化强度降到32kA/m以下时，材料的温度性能变差，无法满足实际使用要求。

发明内容

本发明的目的之一，就在于提供一种低磁矩、小损耗、高温度稳定性石榴石铁氧体材料，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种低磁矩、小损耗、高温度稳定性石榴石铁氧体材料，其化学式为Y_{3-m-n-(a+2x+y)}Ca_a+2x+yGd_mNd_nSn_aIn_bNi_cV_xGe_c+yAl_zFe_{5-a-b-c-x-(c+y)-z-δ}O₁₂，其中：0.5≤m≤0.8；0.01≤n≤0.05；0≤a≤0.4；0≤b≤0.4；0≤c≤0.02；0.1≤x≤0.5；0.1≤y≤0.5；0.1≤z≤0.8；δ为缺铁量，0.05≤δ≤0.2。

常见石榴石铁氧体材料的饱和磁化强度为32kA/m～155kA/m，在此基础上继续降低饱和磁化强度，会导致材料磁损耗增加，温度系数增大等性能恶化，无法满足更低频率的使用要求，为解决这一问题，本发明提供了一种具有低磁矩、小损耗、高温度稳定性的石榴石铁氧体材料。