铁氧体陶瓷是一种以铁的氧化物或其它铁族及稀土族氧化物为基底的多元氧化物功能陶瓷,属于亚铁磁性材料。其中,钇铁石榴石(YIG)陶瓷由于其优良的介电常数、线宽和饱和磁化强度表现,成为该领域的代表性材料。近年来,通过与高介电常数的氧化物陶瓷CaTiO3-1wt.%ZrO2结合,科学家们成功构建出一种具有独特特性的“超分子”。这种超分子可以通过外部磁场来调控Fano线性,从而打破Lorentz互易对称性。这一特性使得在Ku波段实现电磁波的非对称传输成为可能。这种传输现象的谐振单元结构其中,颜色较深的YIG块体与颜色较浅的CaTiO3-1wt.%ZrO2块体紧密结合,尺寸参数b=t=2mm,a=4mm。当外部磁场为mT时,这种“超分子”能获得超过10dB的隔离度。
在可调超材料滤波器中,铁氧体陶瓷也起着至关重要的作用。将YIG陶瓷棒嵌入特氟龙衬底中,科学家们成功制备出宽频范围内可调的陶瓷基超材料滤波器。在这个系统中,铁氧体陶瓷的磁性特性可以被用于调节滤波器的频率响应。通过改变外部磁场,可以实现对滤波器性能的动态调控。这种基于铁氧体陶瓷的超分子和可调超材料滤波器在无线通信、电磁屏蔽、雷达隐身和天线等领域具有广泛的应用前景。随着科技的不断进步,铁氧体陶瓷在未来有望在高性能电子设备和智能调控电磁系统等领域发挥更大的作用。
除了在无线通信和雷达技术中的应用外,铁氧体陶瓷还可以用于电磁屏蔽。在日常生活中,我们常常会接触到各种电磁辐射,如微波炉、手机、电视等设备的辐射。铁氧体陶瓷可以作为一种有效的电磁屏蔽材料,保护人体免受电磁辐射的伤害。在电磁屏蔽领域,铁氧体陶瓷具有高磁导率和高电阻率,可以吸收和反射电磁波,降低电磁辐射的影响。