Yumuşak Manyetik Malzemeler

Günümüzde artan enerji tüketimi bizleri mevcut kaynakların ve araçların en verimli şekilde kullanımına mecbur bırakmaktadır. Bunun yanında gün geçtikçe gelişen teknoloji, bilim insanlarına ve mühendislere yeni zorluklar sunar. Bunların sonucunda mevcut parçaların geliştirilmesi veya malzeme çeşitliliğinin artırılması artık bir zorunluluktur. Manyetik malzemeler ise bu gelişmelerin takibi, sorunların çözümü ve mevcut araçların verimli kullanımı amacıyla son yıllarda önemi artmakta olan kritik malzemelerden biridir. Dünya genelinde yaklaşık olarak 40 milyar dolar pazar payına sahip olan manyetik malzemeler enerji kaynaklarının azalması, uzay teknolojisi, çevre kirliliği ve mevcut araçların verimli kullanılmasına duyulan ihtiyaç sebebiyle kritik öneme sahiptir.Yumuşak manyetik malzemeler, bilgisayar, disk sürücüsü, röleler, sensörler, yazıcı ve işitme cihazı cihazları gibi çeşitli elektromanyetik uygulamalarda kullanılır. “Yumuşak” terimi, başta çok küçük bir uyarma alanı varlığında kolay manyetizasyon ve demanyetizasyon yapmalarının yanında kalıcı mıknatıslardan ayırt etmek içinde kullanılır. Önemli manyetik özelliklerden bazıları maksimum geçirgenlik (μmax), manyetik doygunluk indüksiyonu (Bs), zorlayıcılık (Hc), kalıcılık (Br) ve manyetizasyondur (Ms). Manyetik malzemelerin bu özelliklerinin karakterizasyonu için histeresiz eğrilerinden faydalanılır. Histeresiz eğrileri genel anlamda bir manyetik malzemenin karakteristik kimliğidir. Tüm bunlar düşünüldüğünde yumuşak mıknatıslar, yüksek manyetik indüksiyon, yüksek geçirgenlik, düşük zorlayıcılık, düşük girdap akımı ve histerezis kayıpları ile karakterize edilir.

Kullanım Alanları

Manyetik malzemeler, elektronik ev eşyalarında, bilgisayarlar ve veri depolama cihazlarında, telekomünikasyon ve biyomedikal cihazları gibi elektromekanik cihazlarda manyetik ve elektromanyetik alan kaynağı olarak, kredi ve ATM kartlarında, bilgisayar monitörlerinde geniş bir uygulama alanında karşımıza çıkar. Enerji ve verimlilik konusundaki gelişmelerin ve bundan sonra teknolojik açıdan gerçekleşecek olan diğer gelişmelerin en önemli faktörü manyetik malzeme imalatındaki gelişmeler olarak karşımıza çıkmaktadır. Manyetik malzemeler, mevcut enerji kaynaklarının en verimli şekilde kullanılması için oldukça işe yarayan önemli bir malzeme grubunu teşkil etmektedir. Dünya çapında ekonomik kalkınmanın temel girdisi olan enerjiye her geçen gün daha çok gereksinim duyulması araştırmaların bu yönde ivme kazanmasına neden olmuştur. Bu alanda yapılan her yenilik geleceğimizin dünyasını şekillendirecektir.

Kaynakça

1. Jansson, P. Soft Magnetic Materials for AC Applications. J. Powder Metall. 1992, 35(1), 63–66.
2. Shokrollahi, H. A Review of the Magnetic Properties, Synthesis Methods and Applications of Maghemite. J. Magn. Mag. Mater. 2017, 426, 74–81.
3. Sowter, G. Soft Magnetic Materials for Audio Transformers: History, Production, and Applications. J. Audio Eng. Soc. 1987, 35(10), 760–777.
4. Gutfleisch, O.; Willard, M. A.; Brück, E.; Chen, C. H.; Sankar, S.; Liu, J. P. Magnetic Materials and Devices for the 21st Century: Stronger, Lighter, and More Energy Efficient. J. Adv. Mater. 2011, 23(7), 821–842. DOI: 10.1002/adma.201002180.
5. Chauhan, A.; Vaish, R. Magnetic Material Selection Using Multiple Attribute Decision Making Approach. Mater. Design. 2012, 36, 1–5. DOI: 10.1016/j.matdes.2011.11.021.