フェライト (磁性材料)

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フェライト(ferrite)は、酸化鉄を主成分とするセラミックスの総称である。 強磁性を示すものが大半であり、磁性材料として広く用いられている。 軟磁性を示すものをソフトフェライト、硬磁性を示すものをハードフェライトと呼ぶ。 東京工業大学加藤与五郎武井武によって発明された。

分類[編集]

フェライトは結晶構造によってスピネルフェライト六方晶フェライトガーネットフェライト等に分類される。

スピネルフェライト[編集]

スピネル型結晶構造を持つ。組成式AFe2O4(AはMn,Co,Ni,Cu,Zn等)。

最も一般的なフェライトであり、そのほとんどはソフトフェライトである。 マンガン亜鉛フェライトニッケル亜鉛フェライト銅亜鉛フェライト等が代表的なものである。 透磁率が高く、また電気抵抗が高いことから高周波数領域での渦電流損失が小さいため、高周波用のインダクタトランスの磁芯材料として用いられる。

亜鉛フェライトは反強磁性体であり強磁性を示さないが、他のスピネルフェライトに亜鉛を添加すると磁性を強める働きがある。

コバルトフェライトはスピネルフェライトの中では例外的に保磁力が大きく、かつては磁石(商品名:OP磁石)として用いられた。これがフェライトの最初の実用例である。現在ではより高性能な六方晶フェライトに取って代わられている。

また、磁鉄鉱(マグネタイト、Fe3O4)もスピネルフェライトの一種で、Aサイトの元素がFeとなったものである。

六方晶フェライト[編集]

マグネトプランバイト型の六方晶型結晶構造を持つ。組成式はAFe12O19(AはBa,Sr,Pb等)。 マグネトプランバイト型フェライト、M型フェライトとも呼ばれる。

スピネルフェライトと比べて磁気異方性が大きいため大きな保磁力を示す、代表的なハードフェライトである。 バリウムフェライトストロンチウムフェライトフェライト磁石として用いられている。

また、M型とはやや異なる六方晶型結晶構造(W型、Y型、Z型等と呼ばれる)のフェライトも存在し、磁石としてM型を上回る特性を持つ可能性があることから注目されている。

ガーネットフェライト[編集]

ガーネット型結晶構造を持つ。組成式はRFe5O12(Rは希土類元素)。

RIGRare-earth Iron Garnet、希土類鉄ガーネット)とも呼ばれる。 代表的なものはYIGYttrium Iron Garnet、イットリウム鉄ガーネット)である。 高周波領域での磁気損失が小さいため、マイクロ波用磁性材料として用いられる。

関連項目[編集]