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Matériaux composites en électromagnétisme - CaractérisationArticle de référence | Réf : E1760 v2
Auteur(s) : Richard LEBOURGEOIS
Date de publication : 10 févr. 2014
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2.1 Structures cristallographiques et compositions chimiques
Les ferrites sont des oxydes ferrimagnétiques dont l'élément métallique majeur est le fer. Les ferrites doux utilisés pour leur perméabilité élevée ou leurs faibles pertes ont une structure cristallographique cubique. Les deux grandes familles de ferrites doux sont les spinelles et les grenats.
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Les formules chimiques des ferrites de structure spinelle s'écrivent MeFe2O4. Dans la structure la plus simple, Me représente un cation métallique divalent, le fer se trouvant dans un état trivalent. Les ferrites les plus intéressants pour les applications sont complexes et Me représente alors une association d'ions divalents (Mn2+, Ni2+, Zn2+, Fe2+, Co2+, Cu2+...), mais également des combinaisons d'ions monovalents (Li+), trivalents (Fe3+, Mn3+) voire tétravalents (Ti4+, Sn4+) pourvu que leurs rayons ioniques soient compatibles avec le volume des sites interstitiels disponibles (sites tétraédriques ou octaédriques) et que l'électroneutralité soit respectée. Citons pour les plus importants :
les ferrites de manganèse-zinc :
les ferrites de nickel-zinc ou de nickel-zinc-cuivre :
Un exemple de combinaison d'ions monovalents et trivalents est le ferrite de lithium utilisé en hyperfréquence LiFe5O8 qui peut s'écrire également
.
Dans cette structure, les anions O2– sont les ions de plus grandes dimensions (r ≈ 0,14 nm ou 1,4 Å). Ils forment un réseau compact...
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(1) - BERTAUT (F.), FORRAT (F.) - Structure des ferrites ferrimagnétiques des terres rares - . CR Hebd. Séan. Acad. Sci. (F) 242, p. 382 (1956).
(2) - SMIT (J.), WIJN (H.P.J.) - Les ferrites - . Dunod (1961).
(3) - GUYOT (M.), CAGAN (V.) - Temperature dependence of the domain wall mobility in YIG, deduced from the frequency spectra of the initial susceptibility of polycrystals - . JMMM 27, pp. 202-208 (1982).
(4) - LEBOURGEOIS (R.), PERRIAT (P.), LABEYRIE (M.) - High and low level frequency losses in Ni-Zn and Mn-Zn spinel ferrites - I. CF 6, Tokyo, p. 1159 (1992).
(5) - MORINEAU (R.), PAULUS (M.) - Chart of pO2 versus temperature and oxidization degree for Mn-Zn ferrites - . IEEE Trans. Mag., Mag. II, 1975, pp. 1312-1314.
(6) - LEBOURGEOIS (R.), GANNE (J.P.), PIGNARD (S.), GARRIN (P.),...
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