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          ????????石榴石型微波鐵氧體材料具有很窄的鐵磁共振線寬、低的介電損耗以及小的磁晶各向異性。由于損耗低性能優良,目前在微波鐵氧體器件的應用中占有統治地位。

          1)釔鐵石榴石鐵氧體

          ????????釔鐵石榴石的分子式為Y3Fe5O12,記為YIG,是發現得最早(1956)的石榴石型鐵氧體。各種實用的石榴石型微波鐵氧體材料都是由YIG派生出來的。

          2)釔鋁石榴石鐵氧體

          ????????YAlIG是早期通用石榴石材料。YAlIG的特點是所需的燒結溫度很高(~1500°C)。一次球磨的混合效果對Al3離子參與固相反應、進入石榴石晶位的程度影響較大。

          3)窄線寬石榴石鐵氧體

          ????????其DH£10Oe,是低損耗環行器隔離器的必用材料。主要有YCaInVIG、YCaSnVIG和YCaInGeIG。

          多晶材料的線寬可表示為

          ΔH多晶H內稟+ΔH各向異性+ΔH氣孔+ΔH固相反應?

          ????????在小線寬材料配方中為了降低各向異性常數K1和ΔH各向異性的貢獻,需要采用In3、Zr4、Sn4+等半徑大的離子去取代八面體位的Fe3。同時為了降低氣孔、另相致寬ΔH氣孔以及固相反應不完全致寬ΔH固相反應的影響,要求材料有良好的顯微結構,如氣孔率低、相純度高、晶粒尺寸較大而均勻等,所以要求材料制備工藝水平要高。

          4)鉍鈣釩石榴石鐵氧體

          ????????BiCaVIG燒結溫度較低,是一類不含的石榴石鐵氧體材料,具有低成本、低磁矩、低DH、高居里溫度等所謂三低一高的優點。

          ????????BiCaVIG的分子式為Bi32xCa2xVxFe5-xO12,一般取x>1.0,因此它是a位磁矩占優勢的石榴石鐵氧體。實用BiCaVIG材料Ms一般僅限于64~32kA/m, 4pMs: 800~400Gs。為了改善DH,通常還采用了少量Ge4+對四面體位的Fe3+的取代。

          5) 釔釓石榴石鐵氧體

          ????????

           Y3(1-x)Gd3xFe5O12的Ms溫度特性

          圖10 Y3(1-x)Gd3xFe5O12的Ms溫度特性[8.15].

          ????????如圖10所示,釓石榴石(GdIG)的飽和磁化強度Ms具有室溫附近的補償點。用Gd3取代了Y3離子的釔釓石榴石Y3-xGdxFe5O12隨Gd3含量x的增加,室溫的Ms降低,但居里溫度不降,Ms的補償點θc逐漸向室溫移動,因而適當調節Gd含量可獲得室溫附近具有良好溫度穩定性的材料。又由于含有Gd,DHk比較大,所以能承受較高的功率。以上特點使得YGdIGs在工程上的用量不斷擴大。

          ????????但是隨Gd含量增加DH也增大。實用YGdIG常采用In(或Sn)和CaV(Ge)的取代,以使DH和溫度系數αM達到比YGdAlIG更好的折衷,獲得更佳綜合性能。

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