Forskere ændrer materialets tvangsevne efter mønsteroverflade

(Phys.org) —Forskere fra North Carolina State University har fundet en måde at reducere coercivity of nickel ferrit (NFO) tynde film med så meget som 80 procent ved at mønstre overfladen af ​​materialet, åbner døren til mere energieffektiv højfrekvent elektronik, såsom sensorer, mikrobølgeenheder og antenner.

"Denne teknik reducerer tvang, hvilket gør det muligt for enheder at fungere mere effektivt, reducere energiforbruget og forbedre enhedens ydeevne, "siger Goran Rasic, en ph.d. studerende ved NC State og hovedforfatter til et papir, der beskriver værket. "Vi udførte dette arbejde på NFO, men fordi den reducerede tvangsevne er et direkte resultat af overflademønstringen, vi tror, ​​at vores teknik også ville fungere for andre magnetiske materialer. "

Coercivitet er en egenskab ved magnetiserede materialer og er mængden af ​​magnetfelt, der er nødvendig for at bringe et materiales magnetisering til nul. I bund og grund, det er, hvor meget et materiale kan lide at være magnetisk. For enheder, der er afhængige af at skifte strøm frem og tilbage gentagne gange - f.eks. De fleste forbrugerelektronik - vil du have materialer med lav koercivitet, som forbedrer enhedens ydeevne og bruger mindre energi.

Jernoxider, ligesom NFO, har en række egenskaber, der er ønskelige til brug i højfrekvente enheder, men de har en negativ side:de har høj tvangsevne. Den nye forskning fra NC State hjælper med at løse dette problem.

Ved at skabe et fløjlsmønster på overfladen af ​​NFO tynde film, forskere har været i stand til at sænke NFO's koefficient med 30 til 80 procent, afhængig af filmens tykkelse. Tyndere film oplever en større reduktion i tvang. Overflademønsteret på NFO -filmene består af hævede strukturer, der er 55 nanometer (nm) høje og 750 nm brede. Strukturerne løber parallelt med hinanden og ligger 750 nm fra hinanden, skaber corduroy -effekten.