Caratteristiche dei ferriti
Gli ossidi metallici sono comunemente chiamati ferriti. Sono materiali policristallini sinterizzati con alta resistività elettrica, di natura elettromagnetica, duri e fragili. I ferriti sono ideali per applicazioni ad alta frequenza e vengono usati principalmente per realizzare nuclei magnetici. La maggior parte contiene circa il 50% di ossido di ferro, il resto è composto da ossidi di manganese, nichel e zinco. Le prestazioni dipendono dalla composizione e dal metodo di produzione.
Caratteristiche magnetiche
La caratteristica magnetica del ferrite è la ferrimagnetismo, diversa dal ferromagnetismo di materiali come il ferro. Nel ferromagnetismo, gli spin degli elettroni si allineano in un'unica direzione. Nella ferrimagnetismo, sono presenti più tipi di siti reticolari: gli spin si allineano in modo opposto, alcuni si annullano a vicenda. L'annullamento incompleto genera una forte polarizzazione netta.
Perdite
Nessun materiale magnetico è perfettamente efficiente a causa di varie perdite. La principale è data dalle correnti parassite (eddy currents). Le perdite del nucleo in ferrite aumentano esponenzialmente con la frequenza; i produttori hanno ridotto queste perdite di circa il 50%. Altre perdite vengono sfruttate in applicazioni come i filtri, dove l'attenuazione del rumore ad alta frequenza è ottenuta grazie alle caratteristiche dissipative del ferrite.
Alta permeabilità
La permeabilità è la capacità di un materiale di condurre il flusso magnetico rispetto all'aria (densità di flusso / forza magnetizzante). Sottoposto a forti forze magnetizzanti, la permeabilità del ferrite aumenta rapidamente. A saturazione completa, ulteriori aumenti non influenzano la densità di flusso e la permeabilità diventa 1. La permeabilità massima è circa 2000 gauss.
Perdite per correnti parassite
In un campo magnetico, le particelle magnetiche si allineano con il campo. Nei materiali conduttivi, un campo magnetico variabile induce correnti interne (correnti parassite), che aumentano con la diminuzione della resistività. Il ferrite ha alta resistività, quindi basse perdite per correnti parassite, rendendolo adatto ad alte frequenze.