磁性材料第四部分課件

第五章旋磁鐵氧體材料旋磁鐵氧體（又稱微波鐵氧體）是指適用于微波頻段的旋磁媒質(zhì)。旋磁鐵氧體在微波技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，利用其旋磁特性及非線性效應(yīng)等可制成多種鐵氧體器件（如隔離器、相移器、環(huán)行器、調(diào)制器等線性器件；振蕩器、倍頻器、限幅器、放大器等非線性器件）1.旋磁材料主要技術(shù)參數(shù);

2.損耗特性分析;

3.常用的旋磁材料;

概述:什么是旋磁材料?1.靜態(tài):H0,h()=0,B=μH,μ為實(shí)數(shù);2.動(dòng)態(tài)交變場(高頻軟磁):H=0,h()0,B=μH,μ為復(fù)數(shù);3.交變場+恒磁場(旋磁:200~56000MHz):H

0,

h()0,μ為張量;第五章旋磁鐵氧體材料旋磁鐵氧體（又稱微波鐵氧體）是指適§5-1旋磁鐵氧體材料的基本要求一、飽和磁化強(qiáng)度Ms4Ms(幾百~幾千高斯)越大，旋磁作用越強(qiáng)。有利于縮小器件的體積。

張量磁化率:

x=[m(i+ir)]/[(i+jr)2-2]

xk=m/[(i-jr)-2]i=Hi;=(弛豫);m=4Ms;∵阻力矩促使進(jìn)動(dòng)迅速衰減,要達(dá)到進(jìn)動(dòng),加大功率h由上式可知:x,xk都與4Ms有關(guān),當(dāng)4Msmx,xk旋磁作用§5-1旋磁鐵氧體材料的基本要求一、飽和磁化強(qiáng)度M24Ms高，將易于使鐵氧體要微波訊號(hào)作用下出現(xiàn)低場

損耗(自然共振)

對于多晶材料,由于晶界及疇壁的退磁場作用,

自然共振角頻率自:

HK<自<(HK+4Ms)

隨4Ms→自，工作=H接近自而產(chǎn)生低場損耗,所以必須用低4Ms,使自<工作;3此外,4Ms大小還將影響恒磁場、應(yīng)用功率(hc)、樣品

形狀等。

因此選擇4Ms應(yīng)全面考慮24Ms高，將易于使鐵氧體要微波訊號(hào)作用下出現(xiàn)低場二、鐵磁共振線寬△H定義:

當(dāng)一定,調(diào)節(jié)外加磁場,產(chǎn)生鐵磁共振，則代表損耗的磁導(dǎo)率虛部μ達(dá)到最大μmax，這種現(xiàn)象稱為鐵磁共振。當(dāng)μ=(1/2)μmax所對應(yīng)兩個(gè)磁場分別為Ha和Hb，則定義

△H=Ha-

Hb

為鐵磁共振吸收線寬。

1．△H愈窄,諧振點(diǎn)吸收愈大,如諧振式隔離器的優(yōu)值R=

(4/r△H)2；遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)，吸收往往愈小(與電損耗有關(guān))

即尾巴小，因此希望△H小好;2．但如應(yīng)用f0,Hi大,如3公分(f=c/=1010Hz)低場器件,△H較寬,也無多大影響，因隨f,諧振Hi

,諧振峰遠(yuǎn)離低場區(qū);二、鐵磁共振線寬△H定義:三、電阻率和介電損耗tgε

在總損耗中除磁損耗外還包括材料的介電損耗(傳導(dǎo)損耗和極化損耗),均與Fe2+有關(guān);一般：Fe2+

tgε介電損耗：tgε∝1/ε;實(shí)際上可用直流電阻率或20MHz時(shí)測tgε來衡量旋磁鐵氧體的介電損耗，也采用在微波頻率f直接測tgε;

四、居里溫度Tc

居里溫度影響微波鐵氧體的溫度穩(wěn)定性,在高功率或高溫環(huán)境中應(yīng)用時(shí)，必須考慮材料的居里溫度。大多數(shù)單元石榴石的居里溫度都在550~560K左右。三、電阻率和介電損耗tgε在總損耗中除磁損耗五、自旋波線寬（自旋波損耗的參量）定義：波數(shù)k的自旋波(波取向的波數(shù)),由于阻尼作用其振幅將衰減,當(dāng)振幅衰減至1/e(起始振幅)所需時(shí)間-----自旋波弛豫時(shí)間K,ΔHK=2/K

用ΔHKL表k=0(均勻一致進(jìn)動(dòng))的自旋波線寬,即材料的本征線寬(不由自旋波雜質(zhì)引起),即由S-L-l耦合作用引起的損耗;六、基本磁化曲線及磁滯回線對于在低場區(qū)應(yīng)用的旋磁材料，可能由于磁化尚未飽和，材料的磁化強(qiáng)度將信賴于外加恒磁場，其變化關(guān)系即為靜態(tài)基本磁化曲線。在此情況下，基本磁化曲線是旋磁材料的一個(gè)指標(biāo)。五、自旋波線寬（自旋波損耗的參量）定義：波數(shù)k的自旋波(波§5-2旋磁鐵氧體材料的損耗旋磁損耗分類：

磁損耗（共振損耗，低場損耗），電損耗（介電損耗）

損耗機(jī)理:電磁波一致進(jìn)動(dòng)自旋自旋弛豫

自旋波（非一致進(jìn)動(dòng)）晶格振動(dòng)（格波）τ1τ2S～Sτ3S～L～l§5-2旋磁鐵氧體材料的損耗旋磁損耗分類：

磁損一、自旋波頻譜定義:

由于熱騷動(dòng)或其他因素影響,磁有序體中某些對磁性有貢獻(xiàn)

的電子自旋，偏離原來的有序排列方向,這個(gè)局部偏離的自

旋進(jìn)動(dòng),由于交換作用及磁偶極矩作用,將向磁有序體的其

他部分傳播,這種自旋進(jìn)動(dòng)的傳播就是自旋波;自旋波分類:

行波:振幅相同,相位不同;駐波:振幅不同,相位相同;平面自旋波mk=mkoej(k?t-k?r)一般:將波矢k較大(k小)----自旋波;

波矢k較小(k大)----靜磁模;一、自旋波頻譜定義:

由于熱騷動(dòng)或其在等效場:Heff=He-NzMo+Hex+Hdip作用下：

旋轉(zhuǎn)橢球樣品的本征自旋波頻譜:

k2=(i+ex2k2)(i+ex2k2+mSin2k)kHe、形狀、Ms、傳播方向k和波長?？梢姡?.自旋波頻譜可粗略分為三個(gè)區(qū):

1>交換區(qū);|k|>k2(~10/l,l為樣品線度）;

2>靜磁區(qū);|k|>k1(~10/l);

3>k1<k<k2偶極區(qū),

2.外加場增加自旋波頻譜曲線升高;3.對自旋波頻譜曲線,最下面一條k=0當(dāng)k0,k=0-Nz?m，

與薄片加垂直于表面的恒磁場時(shí)的鐵磁共振頻率相同,上面

一條k=/2,當(dāng)k0，對應(yīng)k=[(0-Nz?m)?(0-Nz?m+

m)]1/2比球形r球=rHe=0更高,比棒狀r棒=0+1/2

m要低;

4.自旋波是色散波,即同一頻率對應(yīng)一系列不同方向和不同k值的

自旋波5自旋波的群速Vg=dωk/dK是波數(shù)K和θκ的函數(shù)，以此原理可

制成自旋波延遲線，并可磁控其延遲特性。在等效場:Heff=He-NzMo+Hex+Hdip作用下：二、鐵磁共振能量的馳豫過程1.S-L-l(自旋--軌道--晶格)的耦合作用,自旋磁矩進(jìn)動(dòng)時(shí),由

S-L耦合使晶格振動(dòng),將一致進(jìn)動(dòng)的能量送給晶格,轉(zhuǎn)化為

熱能,弛豫過程損耗能量快慢可用τ3表示,其決定于S-L-l

的耦合強(qiáng)弱,即L是否存在及其大小如何；H對應(yīng)于內(nèi)

稟線寬Hkl

----由本征特性S-L耦合引起稱為kl弛豫。2.S-S耦合作用(自旋--自旋耦合→非一致進(jìn)動(dòng))將均勻進(jìn)動(dòng)

(k=0)磁子的能量送給k0的自旋波,由自旋波譜知自旋

波是簡并波,自旋波從均勻進(jìn)動(dòng)吸收能量(最終也經(jīng)S-L-

l耦合使l振動(dòng)發(fā)熱消耗掉)。二、鐵磁共振能量的馳豫過程1.S-L-l(自旋--軌道--降低磁損耗的途徑：1.選擇合適He,使一致進(jìn)動(dòng)和自旋波簡并度很小,但微波

器件的工作條件限制了He和樣品形狀，通常簡并不可

避免;2.盡量減小散射中心,減小自旋波的產(chǎn)生;多晶:

1>在晶粒的邊界和內(nèi)部由于存在氣孔和非磁雜質(zhì)而形成

的退磁場不均勻性;

2>.晶粒各向異性的分散性;

3>.少量弛豫離子;降低磁損耗的途徑：1.選擇合適He,使一致進(jìn)動(dòng)和自旋波三、影響單晶體鐵氧體△H的因素單晶弛豫過程:1.S-S(二磁子)弛豫：不均勻性引起散射:不均勻性愈多,自

旋波愈多;自旋波振幅愈大;T2

及△H→△H簡并

2.電子轉(zhuǎn)移(Fe2+→Fe3++e):和弛豫雜質(zhì)離子;弛豫通過S-

L耦合將均勻進(jìn)動(dòng)能量耦合至晶格損耗掉,特點(diǎn)是△H有

溫度峰;→△H雜質(zhì)

3.KL弛豫,決定了高純樣品的本征損耗，要求△HKL0；三、影響單晶體鐵氧體△H的因素單晶弛豫過程:對YIG單晶小球:△H單晶=△H簡并+△H雜質(zhì)+△HKL1.S-S弛豫:與自旋波(不均勻性)多少有關(guān);

1>.磁性離子在晶格中排列的均勻程度

YIG:無陽離子空位:Y全占12面體;Fe3+占四,八面體;

尖晶石:有陽離子空位，64個(gè)A位占8個(gè),32個(gè)B位占16個(gè);

尖晶石的均勻性比YIG差→△H簡并

2>.工藝不當(dāng)引起內(nèi)部缺陷,另相(與成分,工藝有關(guān)),如YIG:多Fe

出現(xiàn)Fe2O3或Fe3O4另相(工藝也可出現(xiàn));

3>.表面拋光的粗糙度；目前微波使用單晶YIG小球,當(dāng)表面拋光

好時(shí),△H=0.1~0.5Oe;109?m

2.△H具有溫度峰的弛豫過程----△H雜質(zhì);3.△HKL----內(nèi)稟線寬:

S-L的本征特征,△HKL與溫度有關(guān)(∵S-L與T有關(guān)）;對YIG單晶小球:△H單晶=△H簡并+△H雜質(zhì)+△HKL四、影響多晶鐵氧體的因素△H多晶=△H單晶+△H磁晶+△H空隙影響因素:

1>.多晶由任意取向的小單晶組成,各小單晶內(nèi)的有效內(nèi)場

不同引起△HK(△H磁晶);2>.多晶內(nèi)存在氣孔與另相,在氣孔與另相的表面出現(xiàn)磁荷,

引起不均勻性局部退磁場△HP(△H空隙);因此多晶的△H多晶比△H單晶大數(shù)倍及幾十倍;四、影響多晶鐵氧體的因素△H多晶=△H單晶+△H磁晶+△H例:對YIG(Y3Fe5O12)單晶小球,若無磁晶各向異性,即Hk0;若工作頻率f0=3000MhHz共振磁場H0=H0H0=f/(/2)=f/2.8=3000/2.8=1071(Oe)實(shí)際上YIG存在各向異性場Hk=(4/3)|k1/Ms|=57Oe當(dāng)H0∥[111]時(shí):H0+Hk=H0+(4/3)?|k1/Ms|=0/∴H0=0/-(4/3)?|k1/Ms|=1071-57=1014Oe當(dāng)H0∥[100]時(shí):H0=f0/2.8+2(k1/Ms)=1071+86=1157Oe例:對YIG(Y3Fe5O12)單晶小球,若無磁晶各向異性,1.△HK→磁晶各向異性

降低△Hk的具體辦法:A>.選k1小的材料如Y3Fe5O12,MgFe2O4,MnFe2O4

，

Li0.5Fe2.5O4及其復(fù)合鐵氧體MgMnAl

B>用非磁性離子取代磁性離子使k;如Al3+代MgMn中的

Fe3+;Zn2+代NiFe2O4的Ni2+使得4Msk1;

C>采用正負(fù)k補(bǔ)償;如NiFe2O4中加CoFe2O4,可使k10,但一

般不用Fe2O3(+k1),因Fe2+引起損耗增大;

D>加In3+,Zr4+,Sn4+,Ti4+到Y(jié)IG中代Fe3+可使k10,△H2.△HP

氣孔

另相磁荷各處內(nèi)場不同H0不同.△H;故降低△HP的方法是:提高密度,減小另相氣孔;（原材料、配方、工藝）1.△HK→磁晶各向異性

降低△Hk的具體辦法:四、影響多晶鐵氧體的因素△H多晶=△H單晶+△H磁晶+△H空隙影響因素:1>.多晶由任意取向的小單晶組成,各小單晶內(nèi)的有效內(nèi)場

不同引起△HK(△H磁晶);2>.多晶內(nèi)存在氣孔與另相,在氣孔與另相的表面出現(xiàn)磁荷,

引起不均勻性局部退磁場△HP(△H空隙);因此多晶的△H多晶比△H單晶大數(shù)倍及幾十倍;四、影響多晶鐵氧體的因素△H多晶=△H單晶+△H磁晶+△H§5-3微波鐵氧體材料簡介一、微波鐵氧體的基本要求：

高的旋磁比、低的損耗、寬頻頻、高的功率負(fù)荷及良好的溫度穩(wěn)定性；二、分類多晶與單晶；多晶主要有尖晶石、石榴石和磁鉛石三種三、基礎(chǔ)磁特性飽和磁化強(qiáng)度4πΜs：200~5500×10-4T居里溫度Tc：100~600℃在微波頻段其介電常數(shù)約為：8~16§5-3微波鐵氧體材料簡介一、微波鐵氧體的基本要求：§5-3-1尖晶石系旋磁材料特點(diǎn):

①4Ms高,Tc高,成本低,應(yīng)用頻率高,△H由幾十---幾百Oe;②為了提高電阻率常用缺鐵配方、加入微量的MnCO3、

并在氧氣氛中燒結(jié)；③這了降低燒結(jié)溫度、提高密度可以在材料中加入CuO和

Bi2O3

主要有Mg系,Ni系,Li系;§5-3-1尖晶石系旋磁材料（一）、MgMn系分子式：Mg2+xFe3+1-x[Mg2+1-xFe3+x]O4

4Ms:300~3000×10-4T，工程上主要有鎂-鋅、鎂-錳、鎂-錳-鋁系等，各向異性常數(shù)較小，易燒結(jié)成高密度、窄線寬的樣品；（二）、.Ni系(NiZn):

特點(diǎn):高功率,環(huán)境穩(wěn)定性好;

加少量Mn,Co可以避免出現(xiàn)Fe2+→；

加Zn→4Ms；

加Al→4Ms

△H;（三）、Li系磁滯回線呈矩形，用于鎖式相移器以及高功率器件;（一）、MgMn系

§5-3-2石榴石型旋磁鐵氧體材料:主要應(yīng)用于低頻段高功率器件,常組成以YIG為基礎(chǔ)的多元鐵氧體;分為兩類:

（1）YIG:YAlIG,YGdIG,YGaIG;

1>.YIG(Y3Fe15O12):4Ms=1700Gs,△H多晶=0.2~0.5Oe,因

L=0,k1小,△H主要決定于氣孔(除雜質(zhì)外);2>.YAlIG,YGaIG,其中Al,Ga取代Fe3+,4Ms;但取代后由

于k也,所以|k1/Ms|近似不變,△H幾乎不變;3>.YGdIG:Gd3+(4f7)取代Y,主要目的下降4Ms(室溫),且

|△M/△T|小穩(wěn)定性好;由于無軌道L,△H較小;YGdIG

可出現(xiàn)θc；§5-3-2石榴石型旋磁鐵氧體材料:（2）鈣釩系:YCaVIG,BiGaVIG;

優(yōu)點(diǎn):

1.與YAlIG相比,如4Ms相同,Tc，△H高功率特性較好;2.摻入V可降低

T燒;3.Ca,V代Y降低成本;1>.YCaVIG:加In3+離子分布為:{Y3-2xCa2-x}[Fe2-yIny](Fe3-xVx)O12

當(dāng)為Y1.4Ca1.6Fe3.7In0.5V0.8O12時(shí);其性能:4Ms=750Gs,△H=8Oe,Tc

=160oC,=109?cm2>.BiCaVIG系用Bi代替Y得到{Bi3-2yCa2y}[Fe2](Fe3-yVy)O12,只有當(dāng)y>0.96時(shí)才能得單相,4Ms最高只有700Gs,適用于低頻段,高功率器件,因Bi可助熔,又在1100oC燒成,△H?。?>.加入In3+,Zr4+,Sn4+,Ti4+

可降低△H(取代Fe3+)（2）鈣釩系:YCaVIG,BiGaVIG;§5-3-3六角晶系旋磁材料

作毫米波器件,內(nèi)場高,所需外加場小，器件體積小磁性材料第四部分ppt課件

本節(jié)描述了微波鐵氧體，所利用的物理現(xiàn)象是材料受靜磁場和微波場兩者作用時(shí)出現(xiàn)的旋磁共振。這種效應(yīng)的內(nèi)在性質(zhì)是非互易的，它是由磁導(dǎo)率的張量（非標(biāo)量）性質(zhì)造成的。這種非互易特性已廣泛地用于各種器件中。飽和磁化強(qiáng)度Ms是一個(gè)基本量，它不僅是效率的一個(gè)因素，而且還因?yàn)樵趦?nèi)場下存在自然共振（不加靜磁場）。對于給定的應(yīng)用，磁化強(qiáng)度是選擇材料時(shí)首先要考慮的一個(gè)量。 在任何共振效應(yīng)中一樣，線寬是頭等重要的。線寬主要與自旋運(yùn)動(dòng)的阻尼效應(yīng)有關(guān)，通過研究非共振線寬（ΔHeff）或與自旋（ΔHk）有關(guān)的非線性效應(yīng)，線寬問題可能解決。相反，在多晶中，共振時(shí)觀察到的主模線寬ΔH是由磁晶各向異性展寬的，或是由與缺陷和氣孔率有關(guān)的寄生效應(yīng)展寬的。 本節(jié)描述了微波鐵氧體，所利用的物理現(xiàn)象是材料受§6-1石榴石鐵氧體的晶體結(jié)構(gòu)慨述：石榴石:損耗低,可以方便調(diào)整Ms,△H，△HK;主要應(yīng)用:微波及光波領(lǐng)域;1．石榴石一般化學(xué)式:{A3}[B2](C3)O12

{}為十二面體;[]為八面體;()四面體;

A:二價(jià)金屬離子;如:Ca2+,Fe2+,Mg2+,Mn2+;

B:三價(jià)Fe3+或其它3d過渡族金屬離子如Al3+Cr3+Mn3+

C:一般為Si4+2．天然石榴石:(Fe?Mn)3Al2(SiO4)33．磁性石榴石鐵氧體由稀土R3+和Fe3+取代Mn2+,Si4+生成化

學(xué)式為R3Fe5O12(3R2O3?5Fe2O3)簡稱RIG(YIG)可用于微波,

激光,磁光,磁泡。第六章石榴石鐵氧體晶體結(jié)構(gòu)及基本特性§6-1石榴石鐵氧體的晶體結(jié)構(gòu)慨述：單位晶胞16a(Fe3+)24d(Fe3+)24c(R3+)96h(O2-)石榴石晶體結(jié)構(gòu)中金屬離子的空間分布（1/8晶胞）單位晶胞16a(Fe3+)24d(Fe3+)24c(R3+)

一、單位晶胞

1．由金屬離子16a(八面體)構(gòu)成體心立方結(jié)構(gòu).點(diǎn)陣常數(shù)a=12.5

埃,基本上仍有O2-密堆而成（面心）;由于R3+太大,不能占

四面體(24d)和八面體(16a),占氧位又太小,而占12面體(24c)位,

所以石榴石結(jié)構(gòu)比尖晶石結(jié)構(gòu)復(fù)雜一些。2．除96個(gè)O2-外,具有三種金屬離子位置。

1>.4個(gè)O2-包圍的四面體位有24個(gè)(簡稱24d或d位)由Fe3+所占;

2>.由6個(gè)O2-包圍的八面體有16個(gè)(簡稱16a或a位);由Fe3+所占

3>.由8個(gè)O2-包圍的12面體有24個(gè)(簡稱24c或c位);由R3+所占一、單位晶胞3．每個(gè)小立方構(gòu)成體心立方結(jié)構(gòu)，含占據(jù)八面體位(16a)的

金屬離子2個(gè)；

4．四面體(24d)與十二面體(24c)位的金屬離子處于小立方的

6個(gè)晶面的中心線的1/4(或3/4），故每個(gè)小立方包含3個(gè)

占據(jù)四面體和3個(gè)占據(jù)十二面體位的金屬離子;

5．單位晶胞有8個(gè)小立方，因此單位晶胞的64個(gè)空位

(8×2a+8×3d+8×3c)全被金屬離子占據(jù).金屬離子分

布式如下：{R3}[Fe2]（Fe3）O123．每個(gè)小立方構(gòu)成體心立方結(jié)構(gòu)，含占據(jù)八面體位(16a)的

石榴石鐵氧體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1．金屬離子間隙完全被金屬離子占據(jù)，制造中要求配方

準(zhǔn)確,燒結(jié)溫度高；

2．相對于尖晶石結(jié)構(gòu)，新增十二面體金屬離子位置，增

加了離子取代途徑，有利于改善材料性能

;

離子置換條件：金屬離子總和=8R2O3過量,出現(xiàn)RFe2O3

如不滿足→

(鈣鈦礦結(jié)構(gòu)鐵氧體）;

化學(xué)價(jià)平衡=24Fe2O3過量,出現(xiàn)Fe2O3或

Fe3O4另相

石榴石鐵氧體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二、離子取代規(guī)律

采用離子取代來改變石榴石鐵氧體的某些磁特性，以滿足各種應(yīng)用上的需要。 規(guī)律： 總的說來，與尖晶石鐵氧體一樣，除應(yīng)滿足摩爾比外其占位傾向性也應(yīng)由金屬離子半徑、化學(xué)鍵及晶場等因素決定。

YIG中各種離子占位傾向性詳見書中表2.1.2二、離子取代規(guī)律§6-2石榴石鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度一、分子磁矩的計(jì)算兩近鄰磁性離子Me---O---Me之間超交換作用決定于離子間距及夾角;

Fe3+(a)--------O2---------Fe3+(d)夾角126.6o2.001.88

Fe3+(d)--------O2--------

R3+(c)夾角122.2o;1.882.43

存在六種類型的超交換作用：a-a，d-d，c-c，a-d，a-c，d-c。作用最強(qiáng)的為：a-d，其次為：d-c。a-d位置上的離子磁距反向排列，a-c位置上的離子磁距同向排列§6-2石榴石鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度一、分子磁矩的計(jì)算在0K的各位置磁矩排列:

{24c}[16a](24d)R3Fe23+Fe33+O12

3mRμB2×5μB3×5μB

↑↑↑↑↑↓↓↓分子磁矩nB=|mc-(md-ma)|=|3mR-5|對YIGY3+的nB=0總nB=5μB

方向與24d相同;對Gd3Fe5O12Gd的nB=7μB

總nB=3×7-5=16μB方向與24c和16a相同;在0K的各位置磁矩排列:二、石榴石磁化強(qiáng)度的溫度特性特性：大多數(shù)石榴石鐵氧體(R3Fe5O12)的Ms~T曲線均具有抵消點(diǎn)θc,即在θf以下某一溫度T,合成凈磁矩為0;原因:超交換作用存在于a--d最強(qiáng),c--d較弱,隨著溫度增加,熱騷動(dòng)作用更容易影響c--d位,使c位的Mc不完全平行;cad{R3}[Fe23+](Fe33+)

O12

↑↑↑↑↑↓↓↓當(dāng)T<θc,若|mc|>|md-ma|凈Ms與Mc方向相同;T=θc，|mc|=|md-ma|凈Ms=0;T>θc，|mc|

<|md-ma|凈Ms與d位同向;二、石榴石磁化強(qiáng)度的溫度特性特性：大多數(shù)石榴石鐵氧體(R3F三、YIG多元鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度

離子分布式：

則nB=|mc-(md-ma)|

式中，mc=xmR；ma=10-y（5-mMa）；md=15-z（5-mMd）；

故改變c、a、d位中取代離子R、Ma、Md的種類及其數(shù)量x、y、z，就可以改變石榴石型鐵氧體的飽和磁距。三、YIG多元鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度離子分布式：

（一）置換YIG鐵氧體中的Y離子對Ms的影響

用Gd置換Y離子：GdxY3-xFe5O12

，當(dāng)x增加，達(dá)到一定值時(shí),如x=1.2,可出現(xiàn)θc,且θc隨x增加移向高溫;在工作溫度內(nèi)Ms~T曲線較平坦,以此可提高溫度穩(wěn)定性;

以Ca,Bi等取代價(jià)貴的Y，可降低成本,并可人為地控制磁性能以滿足不同頻段器件的要求;

（二）置換YIG鐵氧體中的Fe3+離子對Ms的影響In3+,Sc3+,Cr3+對八面體(1