フェライトセラミックス

フェライト

フェライトセラミックスは、磁性を持つセラミックスの総称を言います。フェライトセラミックスもまた日本が世界をリードするセラミックスのひとつで、磁性材料という分野であります。フェライトは鉄Feを主成分としていることが多く、電気抵抗が高く、化学的に安定しており、さびがない特性を持っています。この点は金属の磁性材料とは違う、セラミックスの磁性材料として、大きな可能性を持っています。最高です。

ソフトフェライトセラミックス

ソフトフェライトセラミックスとは、磁気特性として軟磁性、マイクロ波特性、磁気歪特性、温度特性などを用いるものである。

軟磁性とは、比較的、簡単に磁極が消えたり反転したりするものを指します。

マイクロ波特性とは、マイクロ波の領域での磁気共鳴吸収を行う性質です。

磁気歪特性とは磁界印加による伸縮量の大きいもの。

温度特性は、磁化などの温度変化が大きいもの。

私の理解では、ソフトフェライトセラミックスは、要する磁性、マイクロ派、磁気、温度に特性が変化するから、それを利用して、なんか面白いことできるよな?ということではないでしょうか。温度で反応しているスイッチをみて、それにセラミックスが使われているのでしたら、あっ、これはソフトフェライトセラミックスを使っているのかな?と予想が立てれば、ちょっとかっこいいなぁ、なんて感じでしょうか。

ハードフェライトセラミックス

ハードフェライトセラミックスは、フェライトの永久磁石とも呼ばれ、抗磁力がものすごく大きいものいいます。

硬磁特性は、名前の通りで、少々のイベントが起きたとしても、磁力はほとんど変わらないよね、というもので、結晶構造は六方晶の形をしています。

永久磁石モータなどの電気機器なんかに使われており、素人の自分にはハードフェライトの方が想像しやすいなぁと思います。当たり前といえば当たり前なんですが、世の中に、何年たっても劣らない磁石があったのですね、と驚きました。

ガーネットフェライト

ガーネットフェライトとは、ソフトフェライトセラミックス、ハードフェライトセラミックスを含めた、光を通す磁性体のことをいいます。光を通すってことは半透明の磁石ということでしょうか?磁気光学特性のフェラデー効果を利用しているとのこと。また難しいフェラデー効果という単語が出てきました。フェラデー効果についてはひとまず置いとくとして、とにかく光を通すわけですから、光通信関連で利用される、とのことです。そして、こうしたものはたいてい結晶構造はガーネット型結晶構造を持つ、とのことです。光を利用する場面で出てくるセラミックスはガーネット型結晶構造ですね、なんて想像しながら話を聞くと、かっこいいこと間違いなしです。

フェラデー効果

わからないままで置いとくのも気持ちが悪いので、フェラデー効果について簡単にですが調べてみました。中学校の実験みたいにガラス棒をイメージして、そこにコイルを巻いてください。箸置きぐらいのガラス棒にコイルをぐるぐるまいたイメージですね。そこにガラス棒電流を流してやると、ガラス棒の長手方向に磁場が生じます。イメージできますか?このとき,もう一段階変化を加えるのですが、ガラス棒に直線偏光を通してやると、磁場の強さと共に光の偏光面が(ぐるんぐるん?)回転します。その効果を発見したフェラデーさんにちなんでフェラデー効果と呼ぶらしいです。

フェライトが利用されているアイテム

最後にフェライトセラミックスがどんなものに使われているかを書いときます。ご参考程度に。

ソフトフェライトセラミックス:磁気コア、マイクロ波通信フィルタ、マイクロ波通信アイソレータ、マイクロ波通信サーキュレータ、マイクロ波通信アンテナ、超音波発振子、感温スイッチ。

ハードフェライトセラミック:回転機、計測器、マイク・スピーカー、マグネットロール、吸着吸盤、磁気選別機、磁気軸受。

ガーネットフェライト:光通信・光学デバイス、マイクロ波デバイス、磁気メモリデバイス。

などなど。めんどくさいことをいろいろ書きましたが、フェライトセラミックスっていうのは、光を通すものがあったり、磁性がものすごく強いものであったり、一風変わった特性があって、こういうところに使われているんだな、と覚えていれば、オッケイなんだろうなぁと理解しています。