利用
磁性材料與磁場、光、電等間的相互作用產生的各種物理效應以及能量與信息間的相互轉換，可以完成信息記錄/存儲、采集、傳遞、再生、顯示、交換等功能，成為信息產品中不可缺少的組成部分。現簡單介紹幾種主要的應用實例。
1信息記錄、存儲、再生與交換
磁記錄技術大概代表著當今世界發展速度最快的高技術領域，成為光記錄、電記錄多年欲取代而未能代之的信息記錄主流技術。磁記錄系統的核心由磁記錄/存儲介質和磁頭組成。傳統磁記錄介質有γ-Fe2O3、CrO2、Co.γ-Fe2O3、NiP、NiPCo等，采用電鍍或蒸發、涂布等工藝制成磁帶、磁盤、磁鼓、磁卡、用作計算機外存儲器、航空航天記錄/存儲、數據交換系統、錄音錄像設備，電話、金融、車船票數碼識別裝置。磁頭，多數用高磁導率軟磁合金、高Bs軟磁鐵氧體精加工而成。金屬磁粉（MP）、連續薄膜介質和非晶合金磁頭的應用，使磁記錄密度和系統性能顯著提高。例如，硬磁盤每平方英寸的面記錄密度每年可提高30%以上。IBM在1990年開發出磁電阻（MR）效應磁頭技術，使記錄密度增速每年達60%。1998年，該公司的GMR自旋閥磁頭實用化，使增速達到100%。1999年夏，IBM、富士通等公司宣布研制出20Gb/ HDD，接著Seagate在因特網上報告了25Gb/的HDD新聞。據專家們猜測，能實現這樣高的記錄密度，除了用GMR自旋閥磁頭外，其介質材料必是含Pt還有足量Cr的多層膜，使Hc值保持在199KA/m（2500Oe）。
目前，正在應用多層膜的GMR效應研制非易失、抗輻射、長壽命的磁電阻隨機存儲器（MRAM）。預計，21世紀可制出10Gb/存取速度0.5ns的產品。此外，美日科學家還應用納米制造技術，研制一種全新概念的超高密度磁盤--65Gb/量子磁盤（QMD）。
磁光盤是目前唯一實用化的可擦重寫型光盤，用濺射工藝在聚碳酸酯一類盤基上沉積非晶TbFeCo或NdDyFeCo膜制成。標準化產品有5.25〃和3.5〃兩種，2.5〃盤也在市售之中。5.25〃盤單面記錄密度可達1.3Gb/。速率在300Mb/s左右。目前大量用于文獻數據庫、宇航飛行器和超級計算機中作海量存儲器。
2 信息采集和轉換---磁傳感器
傳感器是信息產業的前端產品，系信息采集器。信息產業的飛速發展，磁傳感器已形成了一個龐大的產品族，應用十分廣泛。
磁傳感器，即以磁場或磁性介質所具有的各種物理現象為中間量來檢測磁場強度、方向、位移、角度、溫度、電流等物理量的傳感器，由此可見，它們的產品種類十分繁多。其特點是靈敏度高（0.1nT），反應速度快（DC~數kHz），非接觸計測。磁傳感器可使用超導體（SQUIDs）、半導體（霍爾器件，等）和
磁性材料，加永磁體作磁場構成。以前的產品幾乎都利用電磁感應原理工作，存在著靈敏度相對較低、體積大等缺點。前述的MR、GMR磁頭，則是應用新效應工作的薄膜傳感器，可集成化。MR、GMR元件除用作讀寫磁頭外，還用作電流傳感器，旋轉編碼器，數字直尺、錄相機精密齒節傳感器（分辨率可達15μm），汽車抱死系統（ABS）等。
利用非晶細絲、薄膜和納米晶合金軟磁薄膜的巨磁阻抗效應（GMI），可制成一種兼有超高靈敏度、微尺寸、快響應的傳感器。它采用交流檢測磁通量，不用線圈，非接觸，無磁滯，靈敏度比GMR傳感器還高1個數量級。日本佳能電子公司用納米晶軟磁膜開發出長2mm（HS型）和1.8mm（US型）、圖形寬30μm的2種GMI傳感器產品，用于車輛識別，檢測車速和交通流量等。用一個3軸HS-01型傳感器，可在X、Y、Z三個方向檢測DC~數kHz的交流磁場。
巨磁致伸縮材料（TbDyFe合金）的研制成功，顯著提高了普通磁致伸縮和電致伸縮傳感器的性能，尺體大大縮小。
3 在通信中的應用
在移動通信、微波/毫米波通信、衛星通信、程控交換機、固定電話中，需使用大量的
軟磁、永磁和微波/毫米波鐵氧體元器件、組件、部件，如各種電感器、變壓器、射頻寬帶鐵氧體器件、繼電器、隔離器、環行器、YIG調諧振蕩器與濾波器、開關、調制器，等等。在通信機中，軟磁元件的主要作用是：作加感線圈以降低信息衰減，增長有線通信線路；作通信信道濾波器，選擇和分離各信道中的信號，防止失真；用作線性寬帶交換器和脈沖變壓器，在數字通信中分離電位，調節電壓并轉換頻率；用作扼流圈，濾除不需要的高頻電流；以因特網為中心的寬帶通信，需要用寬帶傳輸變壓器作接口耦合、級間隔離等等。微波/毫米波鐵氧體器件或組件、分機，在通信機中完成頻率、相位、振幅控制，變極化、通道合并、去耦、雙工等功能，用量極大，如一個移動基站需使用數10只隔離器；一個天線陣需用數千上萬只鐵氧體移相器。
通信機的發展趨勢是小型輕量化、高頻化、多功能集成化，這就需要大量的片式電感元件和微波/毫米波鐵氧體器件和集成組件。新型功能
磁性材料的開發成功，微磁技術和微組裝技術的發展，為磁性元件的片式化、平面化和高頻工作奠定了堅實的基礎。1996年，日本電感元件的片式化率已達到總量的52%；應用納米晶磁性薄膜的平面電感器、變壓器已經上市，有的產品可在GHz頻段穩定地工作。日本手機用微波鐵氧體隔離器的尺寸已做到5×5×2mm。美國移動通信用多種表面安裝微波/毫米波鐵氧體器件，已按工作頻率和用途使產品系列化。
WDM和DWDM光纖通信的迅猛發展，需用大量磁光隔離器保護光源，抑制噪聲，用磁光環行器分離收/發信號的輸入、輸出，光色補償，構成WDM系統中的光分插復用裝置；此外，還需使用可調磁光衰減器、增益均衡器等。目前，應用LPE磁性石榴石膜的光纖引出型、在線型磁光隔離器、LD組件產品已經系列化，主要用于1.3~1.55μm波段；磁光環行器、開關、可調衰減器也已上市。正在加緊研發靜磁波波導集成磁光器件，如布拉格盒磁光調制器及其組件。
4通用磁性元器件
1） 開關電源
開關電源的小型高頻化和效率的提高，關健取決于主變壓器、扼流圈等磁性元件的性能和小型化、片式化程度。采用濺射、蒸鍍等薄膜工藝，做成薄膜磁性元件，則可實現單片電源和薄型換流器。據報道，采用薄膜變壓器，用10MHz開關頻率，輸出功率密度75W/，轉換效率可達95%。這里，應當首選兼有高電阻率和高飽和磁通密度的薄膜磁芯材料。
2） 微特電機
從宇宙飛船的翼面驅動、機器人和雷達天線驅動，到計算機硬磁盤驅動、打印機、電動玩具等等，無不用到電動機。電動機和發電機的發展總趨勢是永磁化。永磁鐵氧體性能的改良，高Hc高（BH）max稀土鈷和釹鐵硼系永磁體，為電機的高效小型化做出了很大貢獻。稀土鈷永磁體的高溫（＞300℃）穩定性好，主要用作儀表電機，軍用和宇航用電動機、電源發電機。高磁能積釹鐵硼系永磁體大量被用作硬盤驅動用主軸電機（音圈電動機，VCM），在這方面的用量占其總量的60%以上。用永磁料粉和塑料、橡膠制成的粘結永磁體，具有重量輕、富于柔韌性和可加工性能好等特點，越來越為電機制造廠家看好。日本的高速打印機幾乎已塑料化，即使用塑料粘結永磁體的電動機驅動。
3） 電聲器件
包括電動揚聲器、發聲器和送受話器。世界電聲器件市場正從傳統的消費類產品轉向信息化產品，計算機、通信設備和數字化音像設備，其中包括計算機外設、多媒體、個人通信機、HDTV、DVD、網上電視及網絡等產品。數字時代給電聲行業提出了技術創新這個大課題，高性能永磁材料則是完成這個課題的基礎條件。目前正在開發或試生產通信用薄型高性能揚聲器，微小型動圈送話器，數字送話器，微小型傳聲器，數字式傳聲器，高性能平板揚聲器，高抗通信電聲器件，寬頻帶高保真立體聲耳機，高功率高可靠揚聲器等產品。
4） 抗電磁波干擾（EMI）磁性元件
包括鐵氧體、磁粉芯磁環與磁管，磁珠，多孔、雙孔磁芯，電磁波吸收磁粉（軍用隱身材料），鐵氧體、金屬磁粉與橡膠復合成的寬帶吸收片、磁磚；和EMI/RFI濾波器，扼流圈，電磁測試用各型電波暗室，隔離變壓器等產品。
隨著開關電源、數字技術的高速發展，計算機、數字無線電、便攜電話等大量普及，對這類抗EMI元器件的需求量猛增，以致發展成為一大類系列化產品群，適用頻率從kHz毫米波段。其技術發展趨勢是采用高新
磁性材料和微制造技術，實現EMI濾波器、隔離變壓器，扼流圈等產品的片式化、平面化；從薄型、寬頻帶、多功能考慮，應用LIC和HIC技術發展單片陣列化產品，開發新的寬帶薄型吸收體。
5市場預測
據不完全統計，1998年世界軟磁鐵氧體的總產量為22萬噸，其中，中國產5萬噸；預計2000年分別為30萬噸和6萬噸；到2005年，全世界可達到45萬噸，其中，中國將生產15萬噸，占全球產量的1/3。1998年世界永磁鐵氧體的總產量是47.65萬噸，其中燒結永磁體38萬噸，粘結96500噸，年增長率分別是6.7%和3%；同年中國的總產量是12.7萬噸，其中燒結磁體12萬噸，粘結7000噸，年增長率分別為20%和10%。這年世界稀土燒結永磁體產量10350噸，粘結1710噸，分別年增長22.4%和19.8%；中國分別產4000噸和150噸，年增長率53.7%和35.1%。按行業專家估算，到2005年，中國永磁鐵氧體的產量將達到21萬噸，釹鐵硼永磁體將達到8000噸。
從以上幾個簡單的數據看出，磁性材料的發展速度是很高的，其主要動力源于信息產業的高速發展。中國磁性行業的發展尤其令世界著目。目前，全國研制和生產磁性材料及元器件的單位，大大小小近千家，大多集中在沿海一帶，其中浙江、廣東、江蘇等省已成為我國磁性行業的"領頭羊"，它們不斷提高磁性產品檔次，擴大生產規模，拉動全省經濟的發展。例如浙江省，2000年磁性產品的銷售產值達到創紀錄的30億元以上，約為四川省的10倍。在西部開發中，四川應高度重視磁性產品的研究開發，擴大生產規模。
文章來源互聯網，轉載請注明鐵磁性材料
http://www.pan666.com.cn/！
