Ferrite doux pour l’électronique de puissance

Les ferrites sont des oxydes magnétiques présentant un magnétisme particulier appelé ferrimagnétisme. Louis Néel, prix Nobel de Physique en 1970, a largement contribué à l’explication et à la compréhension de leurs propriétés.

Il existe deux grandes familles de ferrites industriels : les ferrites doux et les ferrites durs que l’on trouve essentiellement à l’état polycristallin, sous forme de céramique massive. Cette appellation tire son origine des premiers aimants techniques qui étaient fabriqués à partir d’aciers au début du XX ^e  siècle. En effet, le fer métallique, lorsqu’il contient des impuretés comme des inclusions de carbone, présente à la fois un champ coercitif élevé et une dureté mécanique importante ; lorsqu’il est pur, son champ coercitif est faible et sa dureté mécanique diminue (matériau doux, traduction de l’anglais «  soft material  »).

Les ferrites durs sont donc employés comme aimants permanents [D 2 100] . Les ferrites doux sont utilisés comme noyaux magnétiques à faibles pertes pour la réalisation de transformateurs et d’inductances en électronique de puissance  [E 2 130] . Leur résistivité électrique élevée (> 1 Ω · m) et leur faible coût de fabrication sont à l’origine des nombreuses applications industrielles de ces matériaux. Leur polarisation magnétique à saturation J _s est inférieure à 0,6 T donc plus faible que celle de métaux tels que le fer ou le cobalt. Les champs coercitifs les plus faibles sont proches de 10 A/m, donc 10 fois plus grands que les alliages métalliques les plus doux. Malgré cela, leurs performances à fréquence élevée (f > 100 kHz) sont nettement supérieures à celles de tous les autres matériaux magnétiques.

Les ferrites...