جامعة: القادسيةكلية: التربية

قسم : الفيزياء

اآلية بسم الله الرحمن الرحيم

1439 2018

ودراسةNiFe2O4تحضير فرايت النيكل خواصه الكهربائية

بحث مقدم من قبل الطالب

( الى مجلساسعد راضي محمد ) كلية التربية / قسم الفيزياء / جامعة

القادسية وهو جزء من متطلبات الحصول على درجة البكالوريوس في

الفيزياء

بإشراف االستاذ المساعدد. رحيم عبد جبر

نعمت (10) اذكروا آمنوا ذين ال ها أي يايبسطوا أن قوم هم إذ عليكم ه الل

م ك عن م ك ع د م ع ع ع ع م ك ع د م ع م ك م ع دل فليتوك ه الل وعلى ه قواالل وات

(11)المؤمنون

صدق الله العلي العظيم.11المائدة

االهداء

الى الرسول االعظم محمد صل الله عليه والهوسلم

1439 2018

الى اهل بيت النبوة ومعدن العلم وموضعالرسالة ومختلف المالئكة

الى والدي العزيز ..ووالدتي العزيزة ...حباواحتراما

واخواتي ... فخرا واعتزازا‘الى اخوتي

الى طلبة العلم ... نهدي هذا الجهد المتواضع

شكر وتقدير الحمد لله والشكر له بما من علينا به من نعمة والصالة والسالم على خير خلقه االمين محمد

وآلة االطهار واصحابه الغر الميامين اتقدم بجزيل الشكر والتقدير واالمتنان الى استاذي )......( على ما بذله من جهد ووقت

لغرض االشراف على بحثي ومتابعته لي بآرائهالقيمة وافكاره الجميلة, فجزاه الله خير الجزاء

1439 2018

كما اتقدم بخالص الشكر والتقدير الى جميع االساتذة المحترمين مني لكلية العلوم / قسم

علوم الحياة جامعة القادسية واخيرا اشكر جميعاصدقائي الذين لم يبخلوا علي بجهد او معلومة .

الطالب

اسعد راضي

1439 2018

1439 2018

المحتويات

أاآلية

باالهداء

جالشكر والتقدير

هـ - دالمحتويات

1الخالصة22-2الفصل االول )الجزء النظري(

5-3المقدمة

6-7(ferriteالفرايتات )

9-7انواع الفرايت

10-9العزم المغناطيسي

تصنيف الموادالمغناطيسية

10-18

20-18عامل التبديد

21-20الخصائص الكهربائية

22-21تقنيات التحظير

الفصل الثاني )الجزء

العملي

23-27

Abstractالخالصة

فرايت تحضير البحث هذا في وتم NiFe2O4تم التقليدية السيراميك بطريقة

المتناوب التيار باستخدام المحضر للفرايت الكهربائية الخواص قياس

الحقيقي العزل ثابت )ɛrوالمتظمنة العقد زاوية والمقاومة( tan δوضل

الخيالي Rالكهربائية العزل ثابت حساب تم القياسات ɛiوكذلك جميع وان

العزل ثابت قيم في نقصان لوحظ الغرفةحيث حرار درجة في تمت قد

المقاومة تناقص مالحظة تم وكذلك والخيالي الحقيقي بجزئية

1439 2018

الفصل االولالجزء النظري

1439 2018

المقدمة ( قسمينهماالسوفتفيرايت softتقسمالفرايتاتالى ferrite( فرايت( Hardوالهارد ferrite)

للتماثل طبقا الفيرايتية المواد وتقسمالىهذينالقسمينطبقالمغناطيسيتهاوأيضاتقسم( ومواد مكعبي فرايت هو الزنك softالبلوري ferrite )التي

تعدموادمغناطيسيةدائما( Hard ferriteالتحتفظبمغناطيسيتهابينمامواد)موادالسبتلفرايتذاتاهميةتجاريةنظرلماتملكهمنخصائصمغناطيسية تعد

وقداهتمالعديدمنالفيزيائيينوالكيمياويينبدراسةموادالسبتلفرايت . وكهربائيةفريدةوبسيبقابليةالموادالفيرايتيةعلىامتصاصالموجاتالكهرومغناطيسيةوذلكنتيجةاالمتصاصالرني. نالذييحصلداخاللموادالفيرايتية ونتيجةالتقدمالعلميوالتكنولوجيتماستعمااللموادالفيرايتيةفيالمجاالتالمدنيةكافةمنهاوالعس

Radarكريةاذصممتهذهالموادكموادماصةللموجاتالرادارية) absorbing Materials( ) RANSS)وهذهالموادهيعبارةعنموادمركبةلهاالقابليةعلى

( العرضيللرادار امتصاصالموجاتالراديويةوالمايكرويةالمارةمنخالهاوبالتاليتقلاللمقطعRCS)

( جزئهاالحقيقي r∍وقدتتضمنهذهالمواداكاسيدمعدنيةيكونجزؤهاالخياليلثابتالعزالكبرمن>>∊r )وبصورةعامةالموادالماصةللموجاتالراديوية

استخدمتفيالماضيالموادالعاز . والمايكرويةتتألفمنحشواتمغناطيسيةاوعازلةمعالبوليمراتلةلغرضامتصاصالموجاتالكهرومغناطيسيةعلىانتكونهذهالموادذاتكثافةواطئةولهااستقراري

,همثاليةمعدرجات ومنامتصاصالموجاتالكهرومغناطيسيةهيالكاربون , الكرافايتالعازاللشائعةفيامتصاصالموجاتالكهرومغناطيسيةهيالكاربون

(1)الكرافايتوالرقائقالمعدنيةولكنعنداستخدامهذهالموادفيعملياتامتصاصالموجات

الكهرومغناطيسيةبشكلمشابهلالمتصاصعنداستخدامالموادالمغناطيسيةنحتاجالىحجمكبيرالموجات منالموادالماصةلغرضاجراءعمليةامتصاص

( من الكهرومغناطيسيةبشكلمالئممثاالنالسمكالفعالللموادالعازلةقديصاللىاكثر0.12m( الى( (0.2cmبينماالسمكللموادالمغناطيسيةالالزمألجراءنفسالعمليةالتحتاجاال

كبيرفيهذاالمجال ولذلكفيالسنواتاألخيرةجذبتالموادالمغناطيسيةاالهتمامبشكل الفيرايتاتوالسبائكالمعدنيةهمامناكثرالموادالتيتماستخدامهاكحشوات

مغناطيسيةللموادالماصةلألشعةالكهرومغناطيسيةحيث الموادالمعدنيةعادةتمتلكمغناطيسيةاشباععاليةونفاذيةعقديةعاليةيمكنكتابتها

التالي بالشكل⁼íμ-μ =μ

العقدية μحيث النفاذيةμ للنفاذية الخيالي الجزءμ للنفاذية الخيالي الجزء

1439 2018

وهناكالكثيرمنالمساحيق(12,13لذلكمنالممكناستعمالهاكموادمعدنيةعاكسة))Fe,Co,Niالمعدنيةالمغناطيسيةوكذلكالحديدالكربوني) اومشاكهمااألساسيةوكذلكسبيكة(

Fe-Si-Al)استعملتبشكلواسعكموادماصة ولكنتبقىعقبهعنداستعمااللموادالمغناطيسيةالمعدنيةكموادماصةللموجات الكهرومغناطيسيةوهيانهاتملكتوصيليةكهربائيةعاليةبصورةعامةوترددها

(2)(Eddy Currentsالرنينيكونقليلجداوذلكبسببالتياراتالدوامة)

النفاذيةتتنافصبسرعةكبيرةعندالتردداتالعاليةفضالعنانهاتملكسماحيةالحديدية عاليةجداوالجدواللتالييبينالخواصالعامةللموادالفيرايتيةوالموادالمغناطيسية

المغناطيسية( 1-1الجدول ) والمواد الفيرايتية للمواد العامة الخواص يمثلالحديدية

: 1-1منالمالحظةالجدول) والمعادننالحظانالفرايت( والمقارنةبينالفرايت تمتلكخواصفريدةمثلسماحيتهاالواطئةجداوالترددالرنينالعاليوالمقاومية

العاليةوالكثافةالواطئةوتمتلكاستقراريهكيميائيةعاليةوهومانحتاجهبالضبطفي الموادالماصةللموجاتالكهرومغناطيسيةالسيمافيالموادمتعددةالطبقاتالماصة

تلعبالفيرايتاتدوراالبديللهكطبقاتبينالموجةالكهرومغناطيسيةوا . للموجاتالكهرومغناطيسيةلقضاءوذلكنتيجةالممانعةالتيتمتلكها

انتقنيةالتخفيتعتمدعلىاستعمالطالءاتتتفاعلمعالموجاتالكهرومغناطيسية الساقطةوتؤديالىتقليالنعكاسهاواألشكااللتياستعملتهاهذهالطالءاتطورت بواسطةاأللمانفيالحربالعالميةالثانيةلتقليالالنعكاسيةمنالغواصاتالحربية

التيكانيستعملهاالحلفاءاذتفاعلهذه(20cmلتجنبحزمةالراداربمدى) الطالءاتمعالراداربواسطةامتصاصالطاقةالساقطةعليهاوبسبباسلوبهافي

الحمايةاطلقعليهاالموادالماصةللرادار . انالماصالمثاليهوالذييتكونمنطبقةواحدةويكونوقيقوتكونفيهالقيمة

العدديةللسماحيةالعقديةوالنفاذيةالعقديةمتساويةوتكونزاويةالضياععاليةانثابتالتوهينميمكنكتابةمعادلتهكاالتي

Γ=2δrλo

√1+ta n2 δ−1……………..(1-1)

العملية λoحيث تردد عند الحر الفراغ في الموجي الطول هوδ r=μ ɛr− `μr `∊r……………..(1-2)

1439 2018

CTCensity Stability

Densitykgm3P(Ω:cm)Fr(H2)ϵμi

>100

oxidation~7-8<10-2>103>100103-1-5

Metal

700

Excellent~5.0102-101010-1010>1014

10-104

ferrite

`δ r= μ `ɛr+ `μr `∊ r……………..(1-3)

Tan = `δr`δr

……………..(1-4)

( للرادار انكفاءةتشويشالرادارتعتمدعلىكميةالطاقةالممتصةبواسطةالموادالماصةRAMS( استعمالموادآل( وهذايتمبواسطةاختزااللمقطعالعرضيالراداربواسطةRAMS)(3)انمنمميزاتموادالطالءهيقلةالسمكءخفةالوزنوالستقراريهبالظروفالبيئةالمختلفة

اذيعدالسمكالمادةالماصةعامالمهمافيتصميمالموادالماصةوعلىالرغممن انهوطعقديماعلىانالسمكالمناسبالموادالماصةيساريربعالطواللموجي

فاذاكانتالموادالمستخدمةفيعمليةامتصاصالموجاتالكهرومغناطيسيةهي: ق موادمغناطيسيةفانالسمكالذينحتاجهفيهذهالحالةللحصولعلىاقالنعكاسية

يمتدلنصفالطواللموجيوطبقالذلكفليسهناكقواعدلتصميمعاماوصيفهعامةتكونمثاليةلمتغيراتالموجاتالكهرومغناطيسيةوتطابقسمكالموادالماصة

ويتمانتاجاألجهزةالتييدخاللفرايتفيصناعتهامنمساحيقالفرايتالتيتشكلوتلبدبدرجاتحرارةعاليةوتنتجمساحيقالفرايتعادةبإحدىالطرقالتالية

المعالجةالحراريةلمزيجمناألكاسيدالمعدنية.1Heat-treatment of Mixture of metal oxides .

ترسيبالفرايتمنالمحاليل.2Precipitation of ferrites from solution

جيل–.3 طريقةسولSol-Jel processing

:االمتصاصلإلشارةالراداريةوهما 1يستعملبالوقتالحاضرنوعينمنتقنيات الماصالحقيقيوماصالطبقةالبيئيةاذيقومالنوعاألولبتحوياللطاقةالساقطةالى

حرارةاماالنوعاآلخرفيقومعلىمبدأالغاءطوروسعةالموجهالساقطةوالمنعكسةعندسطحالطبقةالبيئيةبمدىتردديضيق.

وتعتمدالخواصالكهربائيةوالمغناطيسيةللموادالفيرايتيةعلىعواملعدةمنهاطريقةالتحضير..4درجةحرارة.5التلبيد.6(4)تركيبالكيميائي.7

1439 2018

(Ferritesالفيرايتات)

نظرةتاريخيةعنتطورالموادالفيرايتية: 600يعتقدالعلماءاناإلغريقاكتشفواالمغناطيسفيالقرن

قباللميالدوذلكعنطريقاكتشافهمالحجرالطبيعيالمسمىمغنتايتوالذيرمزههو)FO3O4.)اذتمالعثورعلىهذاالحجرفيمدينةمغنيسبيافيآسياالصغرىوالتييرجعاليهاشمسيةالحج

. وبعدذلكبكثيرتماستعمااللفرايتالولمرةففيالقرن رالطبيعيبالمغناطسيةبعدالميالداستعملهالبحارةفيالبوصالتلتحديداالتجاه.10

Williamقامالعالموليمجلبرت)1600وفيعام Gilbertبنشراولتجارب (Demagentعنالمغناطيسيةووصفاألرضبانهامغناطيسكبيروذلكبكتابه)

الكيمياوي وكانتاولدراسةمنهجيةتوضعالعالقةبينالخواصالمغناطيسيةوالتركيبدرجةحرارةكوري ألنواعمختلفةمنالفرايتاتوقياستمغنطإلشباعفضالعنحساب

)1930وفيعام )Katoقامكلمنكاتو )Takiوتاكي( وسلوك( Snoek)بأجراءتجاربهمعلىالموادالفيرايتيةالهشةفيمختبراتفلبسلألبحاثفيهولندااثناءهذهالمد

)Barth)ث ةاكتشفبار وبوزتياك( Bosnlak)تمانتاجاولفرايتتجارياستع1945الفرايتاتالمعكوسةوكذلكالفرايتاتاالعتياديةوفيعام

ملفيمجاالالتصاالتوتوالتبعدذلكالبحوثوالدراساتعلىالموادالفيرايتيةوفينهايةالقرنالعشريننش)للفرايتبحثاعنالفرايتاتفيالماضيوالحاضروكذلكعنالنظرةالمستقبلية(sugimotoرالبحوث)

5)

(ferritesالفرايتات)

الفيرايتات )فيالسنواتاألخيرةتمابتكارانواعجديدةمنالموادالفيرومغناطيسيةاطلقعليهاferrites)والقتهذهالموادرواجاكبيرافيمختلفالصناعات

الكهربائيةوالسيمالمالهذهالموادمنخواصكهربائيةاذتملكالموادالفيرايتيةثابت عزلعاليايرافقهمقاوميهعاليةفضالعنانهيمكنعدهامنالموادشبهالموصلة

ونظرالماتملكهالموادالفيرايتيةمنمقاوميهعاليةمماجعالستخدامهافيالمجاالت.Eddy Currentsالمغناطيسيةالمتغيرةوذلكالنخسارتهامنالتياراتالدوامة ) تكونقليلةجدا(

انالفرايتاتمنالموادغيرالمعدنيةيمكنانتاجهامنخلطاوكسيدالحديديك)Fe2O3( )MnOمعاوكسيدالمنغنيز( وغيرهامناألكاسيدويطلقعلىالفرايتاتا(NiOاواوكسيدالنيك(

سماءمختلفةمثلفرايتالزنكاوفرايتالمغنسيوموذلكتبعاللعنصرالثنائيالتكافؤالذييدخلفيتركيبها

1439 2018

(Types of ferritesانواعالفرايت)

هنالكثالثانواعمنالفرايتات(Hard ferrites)الهاردفرايت.1(Soft ferrites)البرمفرايت.2 Garnetsالحبيبيالكارتايت.3

يمتازالهارد( Fe2O3وتصنفهذهاألنواعاعتماداعلىالنسبةالموالريةلـ) الىاألكاسيداآلخرنايتفيمتازبشفافيتهالبصريةولذلك فرأيتبمغناطسيتهالدائمةاماالكار

تستعملفيالتطبيقاتالمغنوبصريةبينمايمتلكالبرمفرايتخواصفريدة وجوهريةمثاللمقاوميهالعاليةوالخسارةالمغناطيسيةالقليةونظرالهذه

الخواصتماستعمالفرايتالبرمفيبحثناهذا ( (6-8وتكمناهميةالفرايتاتنظرالتطبيقاتهاالمحتملةفيمختلفالمجاالتوحتىبعد

. المهندسينوالعلماءوالتقنيينوالباحثينالز عقودمناالستعماالألولللفرايتاتفيالتطبيقاتالصناعيةالتحضيرالمختلفةعلىهيئةق(6)الوامهتمينبإنتاجانواعمختلفةمنالموادالفيرايتيةبواسطةتقنيات

ولدراسةخواصهاالتركيبية. والباوكأغشيةرقيقةأودرجةالحرارة والمغناطيسيةوالكهربائيةوغيرهامنالخواصكدالةللمكوناتوالحاالتوالتردد

وغيرهامنالعواملوشروطالتحضير جذبتالكثيرمناالهتمام(MFe2O4)أنالموادالفيرايتيةذاتالصيغةالعامة

منخاللتعديالواستبدااللكاتيونات. ))نظرألتطبيقاتهاالمختلفةM+.فيالصيغةالبنائيةيمكنانينشأمجموعةواسعةمنالخصائصالمغناطيسيةالفائقة

التكافؤ BايونثنائيالتكافؤوAاذ( AB2O4انالصيغةالعامةلفرايتالبرم) ثالثي معدني (7)ايون

(Spinel ferritesفرايتالبرم)

حيث( AB2O4يعدالبرمفرايتعبارةعنمزيجمناألكاسيدتأخذالصيغةالعامة)AعبارةعنايونمعدنيثنائيالتكافؤوB( (Fe+3هوايونالحديدثالثيالتكافؤ

وبالتعويضعنقيمة(.MgAL2O4ويشابهتركيبفرايتالبرمالتركيبالبلوريللبرمالطبيعي)AبأيونثنائيالتكافؤونرمزلهبالرمزM(حيثM=Mn, Co , Ni , Cu , Zn , Mg)وعنBبالحديد

Fe))(نحصلعلىصيغةالفرايتMgAL2O4 . )جزيئات.8انوحدةالخليةلفرايتالبرمتحتويعلى

1439 2018

8 MF2O4= (8M+16+Fe) Cations + 32 Oxygenanions = 56 ions

)2-1فيالشبكةالبلوريةالمثاليةكمافيالشكل) =Roفأنايوناتاألوكسجينالسالبة(1.4Aᵒ)تترتبلتشكلشبيكةذاتتركيبمتراصمننوع

FCCأيشبيكةمكعبةمتمركزةاألوجهوهناكنوعينمنالفراغاتبينايوناتاألوكسجينالسالبةاألولىمن 4وتكونمحاطةبأقرب( Aسقةعلىشكلرباعيالسطوحيطلقعليهاالمواقع)

ذراتمنايوناتاألوكسجينوالثانيةتكونمنسقةبشكلثمانيالسطوحويطلقعليهاالمواقع)B( 6وتكونمحاطةبأقرب( Bوتكونبشكلثمانيالسطوحويطلقعليهاالمواقع(

منايوناتاألوكسجينالمجاورةلها( . 1-2والشكل ولذلكيوجدهناك( التكافؤ 64يمثاللمواقعالبينية موقعالأليوناتالثنائية)32و( Aفيالمواقع) :Bموقعافيالمواقع توازن( ولذلكمناجاللحصولعلى

الشحنةلاليوناتفانالفراغاتالبينيةسوفتمتلئجزئياباأليوناتثنائية)64/8التكافؤولذلكفانالقياسالمتكافئفيفرايتالبرمسوفيكون) المواقع( في

A( فيالمواقعثمانيةالسطوحمناأليوناتالمعدنثنائيالتكافؤووفق(16/32أيمواقعرباعيةالسطوو((8)هذااألسلوبسوفيكونالنظامبأقلطاقةممكنة

يمثلوحدةالخليةاألساسيةوالمسافةالبينيةبينالذراتلفرايتالبرم( 1-2الشكل )

( ،ترتيب القطر نصف مثل انتوزيعاأليوناتثنائيةالتكافؤيتأثربعدةعواملمثاللتركيبالكيمياوي ) وشروطالتحضير طريقةالتحضير اإللكتروناتوالطاقةااللكتروستاتيكية االلكترونات

( األيون )(M+2والشرطالواجبتوفرهلكييتكونطورالبرمفرايتهواناليزيدقطر عن Aᵒ) الموجباكبرمن )والسببفيذلكانهفيحالةكونقطراأليونالثنائيAᵒ)فأنقوىكولومفيهذهالحالةتكونغيركافيةللحصول

علىاالستقرارالبلوريوبسببذلكنجدانهالتستطيعالحصولعلىتركيبالبرم(9)(1.05)(Aᵒ)وذلكألننصفقطرهاCa+2 ))فيايوناتالكالسيومالثنائية

:1-2والجدول ) التكافؤ( ثنائية ايونات بعض اقطار انصاف يعطيالتكافؤ( : 2-1الجدول ) ثنائية ايونات بعض اقطار انصاف يمثل

باالنكستروم القطر العنصر Aᵒنصف

1439 2018

0.65Mg0.70Cu0.74Zn0.78Co0.80Fe0.83Mn0.91Ni0.05CA0.18Sr0.83Ba

البرم ) فرايت (Type of Spinelانواع

1.( وفيهتتوزعاأليوناتثنائيةالتكافؤ: البرمالطبيعيM+2( فتمثاللمواقعثمانيةالسطو(Fe+3علىالمواقعرباعيةالسطوحامااأليوناتثالثيةالتكافؤ(

(10)(ABO4حومثالذلكفيرايتالخارصينوفرايتالكادميوموالصيغةالعامةله)

Invertedالبرمالمعكوس).2Spine

l) فيهذاالنوعمنالفرايتتحتالأليوناتثالثيةالتكافؤالمواقعرباعيةالسطوحفيحينتتوزعاأليوناتثالثيةالتكافؤوالثنائيةالتكافؤعلىالمواقعرباعيةالسطوحبصورةمتساويةوالصيغةالعامةله

(BABتصبح) برمالتوزيعالعشوائي:.3

(11)(Bو )(Aوفيهذاالنوعمنالبرماتتتوزعاأليوناتالموجبةثنائيةوثالثيةالتكافؤعلىالمواقع)

العزمالمغناطيسي

, بايوت. ينشأالمجااللمغناطيسيبوساطةالشحناتالكهربائيةالمتحركةويعدالعلماءامبير سافارتواروستدمناألوائاللذيناكتشفواانالموصالتالتي

وتأثراحداهماعلىاألخرى, يسريخاللهاالتيارالكهربائيتنتجمجالمغناطيسيبوساطةقوةلورئز.

تعرفقوةلورنزحسبالمعادلةالتالية:F=q[E+v x B]…….(2-1)

كهربائي Bالمتحركةفيمجالمغناطيسيqهيسرعةالشحنةvاذان ان Eومجال الخصائصالمغناطيسيةتنشأفيالموادنتيجةلحركةاإللكترونحولنفسه

وحولنواةالذرةوتبعالذلكيتولدعزمامغناطيسيالكلذرةمنذراتالمادةيكون

1439 2018

مساويالمجموعالعزومالمغناطيسيةإلكتروناتهاوتعتمدقيمتهعلىعدداإللكتروناتالمفردةفيالمادة.

)Mأنالعالقةبينالعزمالمغناطيسيللدايبول) )Lوالعزمالزاوي( لجسممتحرككتلته(m: تعطىبالعالقةاآلتية(

M= γl……………………………..(2-2)

تسمىبالنسبةالجايرومغناطيسيةومنذلكنجدأنوحدةالعزمالمغناطيسيمترابطةمعالوحداتالγإذا كميةللعزمالمغناطيسيوالتيتمبهاقياسالزخماإللكترونيأوالمداريإللكترون.,

(12)(Bohr magnetronوتسمىهذهالوحدةبمغناطيسبور)

B= e2men

=9.274 x10¯ 24 Am ²………… ..(2−3)π)

المغناطيسي الفيض كثافة او المغناطيسي المجال المجال Bيرتبط بشدةفياألوساطالخطيةوالمتجانسةبالعالقةالتالية:Hالمغناطيسيأوقوةالمجال

تساوي ᵒμحيث و للفراغ 4π xهيالنفاذيةالمغناطيسية 10-7 H/M وᵒB الفيض كثافةالفراغ خالل المغناطيسي

انالمتغيراتالمغناطيسيةلألجسامالصلبةيمكنانتحددبمتغيرواحدمنهذهالمتغيراتوهيالنسبةبينالنفاذيةالمغناطيسيةللمادةالىالنفاذيةالمغناطيسيةفيالفراغ.

μr = μπ ᵒ………(2−5)

النسبية . μrحيث المغناطيسية النفاذية ,Mوأيضايمكناستعمااللتمغنط

وهوالنسبةبينالعزمالمغناطيسيالىوحدةالحجمويعرفبالعالقةالتالية:B=π ᵒ H +π ᵒ M ……….(2−6)

انقيمةالمغناطيسيةترتبطبالمجااللمسلطحسبالمعادلةالتالية:μ= Xm H ……….(2-7)

تدعىبالقابليةالمغناطيسيةوالتيبدورهاترتبطبالنفاذيةالمغناطيسيةXmاذا(13 ):بالمعادلةالتالية

Xmμr – 1…………..(2-8)

المغناطيسية : المواد تصنيف

1439 2018

( -2هناكأنواعمختلفةمنالموادالمغناطيسيةكمافيالشكل الىعدةأنواعهي:Xmتصنفعلىأساسالقابليةالمغناطيسية(2

1. : وتكونقيمة مغناطيسية ومثال(6-10صغيرةجدااوسالبحوالي)Xmداي , العديدمنالمعادنوأكثرالموادالمعدنية, الهيدروجين علىذلكالغازاتالخاملة

اذتكونمحصلةالعزمالمغناطيسيلحركةاإللكترونمنهذهالحاالتمس. وبعضالمركباتالعضوية اويةللصفر,

عندمايسلطمجالمغناطيسيعلىهذهالموادسوفتنتجمغناطيسيةصغيرةنتيجةلتعديلحركةاإللكترونوتكونهذهالمغناطيسيةمعارضةللمجااللمسلط

هيالموادالبارا: .2 النوعاآلخرمنالموادالمغناطيسيةمغناطيسيةوالتييكونلذراتهاعزممغناطيسيدائميينشامنالحركةالبرميهوالمداريةلإللكترونوعندتسليطمجالمغناطيسيعلىهذهالمواديقودالىتدويرالعزومباتجاهالمجااللمسلطالقابل

-6-10يةالمغناطيسيةلهذهالموادتكونموجبةولكنهاصغيرةوتكونعادةفيالمدى) 10-

على( 3 ينص 1ومنالصفاتالهامةلهذهالموادانهاتخضعلقانونكيوريالذيtαXm

اماالموادالفيرومغناطيسية:.3وهيالموادالتيلهامغناطيسيةدائميهوتنشأهذهالخاصيةمناإللكتروناتالمفردةذاتالعزمالمغناطيسيالدائمأومنتراصفالعزومبقوهوباتجاهواحدوتمتازهذهالموادبأنلهامعاملنفاذيةاكبرمنالواحدموانالتأثريةالمغناطيسيةلهاموجبةوتفقدهذهالموادمغناطيسيتهاوتتحواللىمواد

بارامغناطيسيةاذاتجاوزتدرجةالحرارةلهادرجةحرارةكيوريومنابرزالموادالفيرومغناطيسية

)Feالمعروفةهيالحديد) )Coالكوبلت( (Niوالنيكل( الموادضديدةالمغناطيسية:.4

تمتلكالذراتالمنفردةعزومابرميهوفيهاتكونقوىالتباداللكميوالمسافةالبينيةللذراتكافيةإل حداثترتيبمتوازيمتضادمنااللتجاءلعزومالذراتالمتجاورةدوري.

تتوزعالعزومالمغناطيسيةبأعدادمتساويةعلىشبيكتينثانويتينبحيثيكونناتجاهالعزومفيالشبيكةالثانويةالواحدةمتوازيةمعبعضهاالبعضومعاكسةللشبيكةاألخرىوبذلكتكونمحصلةالعزومالخارجيةالشبيكةاألساسيةمساويةالىصفرواألمثلةعلىهذهالموادهومعدنالمنغنيزوالكروموالعديدمناألكاسيدالمعدنيةاالنتقاليةوتكونالقابليةالمغناطيسيةلهذهالموادحوال

Neelفقطعندماتكوندرجةحرارتهااقلمندرجةحرارةنيل)10-3يPoint )مغناطيسية (14)وبعدهذهالدرجةتتحواللموادالضديدةالمغناطيسيةالىموادبارا

الموادالفريمغناطيسية:.5وفيهذهالمواديحصلهناكازدواجبينالشبائكضديدةالفيرومغناطيسيةالتيتكونالتركيبالبلوري

ويكونالعزمالمغناطيسيللشبيكةالثانويةالواحدةمعاكس. للشبيكةاألساسفيمواقعمختلفةفيالشبيكةاألخرىوألنالعزمالمغناطيسيغيرمتساويفيالقيمةلذلكيوجدعزممغناطيسيدائم

Kفيالشبكيةاألساسيةوعندزيادةدرجةالحرارةفوقدرجة (0) تبدأالمغناطيسيةبالتناقصحتىتصاللىالصفرعنددرجةحرارةكيوريوتبدأبالتصرفالمشابهللم

وادالفيرومغناطيسية.

1439 2018

و( 2-2الشكل) مغناطيسيةوضديدةالمغناطيسية يبينالموادحسبالباراالفيرومغناطيسيةوالفيرمغناطيسية

Hysteresisالمنحنياتالمغناطيسيةوحلقةالهسترةالمغناطيسية) Lioop Curve and Magnetization)

تختلفالموادمغناطيسيةوالفيرومغناطيسيةبصورةكبيرةبالسهولةالتيمنالممكنانتتمغنطبهافاذاسلطمجالمغناطيسيصغيرعلىمادةوتمغنطتووصلتالىمغناطيسيةاإلشباعقيلعنالمادةانهام

)Magnetically Softادة) (a)(.2-3وكماموضحفيالشكل(

( (Msأنمغناطيسيةاإلشباعفيبعضالموادتكونلهابصورةعامةقيممختلفةلـ التيتمثلمغناطيسيةالتشبعوالتيتحتاجالىمجاالتمغناطيسيةعاليةجداللوصواللىنقطةالتشبعوك

(.c) )3-2ماموضحفيالشكل)

( Hardويطلقعلىهذهالموادبموادالـ Ferrite( وفيبعضاألحيانيكونلنفسالمادةحالة( Magnetically Soft( )اوHard

Ferrite( حيثيعتمدذلكعلىالشرطالفيزيائيللمادةمنحيثدرجةحرارتهاحيثيتحواللمنحني(a( )3-2فيالشكل( والذييمثلمادةملدنهحراريابصورةجيدةالىالمنحني( B( . ويمثاللشكل( )4-2الذييمثاللمادةفيدرجةحرارةواطئةجدا منحنياتالمغناطيسيةبداللة(

M( )Hالذييمثاللمغناطيسيةو( الشكالنقيمة( الذييمثلشدةالمجااللمغناطيسيحيثنالحظمنM( )Bتبقىثابتةعندالوصواللىحالةالتشبعيستمر( زيادةالمجااللمغناطيسيوذلكألن( بالزيادةمعH( B=Hحسـبالعالقة(Bيكونجزءمنتكـون( + 4π M)) وأنميلهذهالمعادلـةdB

dHويكونمسـاويالىتدعىبمحاثةاإلشباعوعلىايةحالفأنميلهذاالخطاليكونمساويالى Bsبعدالنقطة1 وذلك1والتي

)Bألن (15)تكونمختلفةتمامابالتدرجات.Hو(

μبعدحالةاإلشباعفانذلكيؤديالىانقيمة(Hوبزيادةقيمة)r ( ) نهاية،أنالمنحنيبين(( ال منالما أ )Bتقتربمنالواحدعندماتقتربقيمة منحالةHو(

الدايامغناطيسيةالىنقطةاإلشباعيدعىبالتمغنطالطبيعيأوالحثالطبيعيواآلناذاخفضتقيمة)1439 2018

H( الى Bsسوفتنخفضمنقيمة(Bالىالصفربعدالوصواللىحالةاإلشباعباالتجاهالموجبفأن( Bs.وهومايدعىبالحثيةالمتبقية

(Bوفيعكساتجاهالمجااللمغناطيسيالمسلطعنطريقعكساتجاهالتيارفانقيمة))Hسوفتصاللىالصفرعندماتكونقيمة) مساريةالى(

HC( )Mوهومايدعىبالمجااللقهريعندهذهالنقطةفانقيمة( الى( تبقىموجبةوتكونمساويةHC( )HCواذااستمرتالزيادةبقيمة( )Bنصاللىنقطةاشباعجديدةوعندهاتكون( وا(Bsمساويةالى(

ذااستمرينابخفضالمجااللمغناطيسيالىالصفروسلطباالتجاهاألصلي+ , Bsفأمقيمالحثالمغناطيسيتتبعالمنحني - Br , - Bsوتدعىالحلقةالمرسومة

)4- 2بحلقةالهسترةالمغناطيسيةالرئيسيةومنخالاللشكل) ) aفأن b c d e a( ) )bيمثلحلقةالهسترةالصغيرةحيثتدعىالنقطة بالتخلفيةوالنقطة(c)بالمجااللقهريوهناكاعدادالنهائيةمنحلقاتالهسترةالثانويةالمتناظرةداخاللحلقةالرئيسيةو

hg .(16)و hkكذلكاعدادالمتناهيةمنالحلقاتالمغناطيسيةالثانويةغيرالمتناظرةمثل

مختلفة( : 3-2الشكل) لمواد المغناطيسية المنحنيات يمثل

1439 2018

المنحنياتالمغناطيسيةوحلقاتالهسترةالمغناطيسية( : 4-2الشكل)

( saturation Magnetization in Ferriteعزمالتشبعالمغناطيسيفيالفرايتات)

K (ᵒ0)مباإلمكانحسابعزمالتشبعالمغناطيسيللفرايتاتعنددرجةالصفرالمطلقوذلكمنخاللمعرفة:

العزمالمغناطيسيلكاليون..1.B, Aتوزيعاأليوناتعلىالمواقع.2)Aالتفاعاللمتبادلبينالمواقع).3 والمواقع(

B( المواق(Ni+2هيسالبةفمثالفيفرايتالنيكاللذييتميزبالتوزيعالمعكوسحيثتشغاليوناتالنيكل()Bع) وبشكلمتساوي(A )و (Bبينالمواقع( )Fe+2فيحينتتوزعايوناتالحديدثالثيةالتكافؤ(

وبذلكيهماللعزمالمغناطيسيالناشئعلىأيوناتالحديدوالعزمالمغناطيسيالناشئفيهذهالحالةهوا)Ni+2لناشئعنايوناتالنيكلثنائيةالتكافؤ) ومنذلكنستنتجانعزمالتشبعالمغناطي(2μBوهويساوي(

(μsسي)والجدوال. همفيحالةالتوزيعالمعكوسهوفقطالعزمالمغناطيسيالناشئمناأليوناتالثنائيةالتكافؤ

( -2لتالييوضحالعزومالمغناطيسيةالمالحظةوالمحسوبةعملياألنواعفرايتاتللبرموالشكل 5: يوضحالعالقةبينالعزومالمحسوبةوالمالحظةللعناصرثنائيةالتكافؤ(

(17)يبينالعزومالمحسوبةوالمالحظةلعناصرثنائيةالتكافؤ(2-2الجدول)

ZnCuNiCoFeMnFerrite012345Calculated01.32.33.74.14.6Measured

1439 2018

للعناصر( 5-2الشكل ) والمالحظة المحسوبة العزوم بين العالقة يوضحثنائية

ومنخالاللشكألعالهنالحظانالفرقبينالنتائجالنظريةوالعمليةقديرجعالىاحداوكااللسببينالتاليين:

الحسابات. .1 في فقديكونهناكعزممداريأخرغيرمحسوب العزمالمداريقداليكونصافيتمامااللكترون بروم عن فضال النظرية

التركيبقداليكونمعكوسكليااذاندرجةاالنعكاسيمكنانتتغيربالمعالجةالحراريةويصبحعزمال.2تشبعالمغناطيسيحساسللتركيب.

.6-2والشكل) للفرايتاتالبرم( يوضحتأثيرإضافةالزنكعلىالعزومالمغناطيسية

1439 2018

مختلفة( 6-2والشكل) يوضحتأثيرإضافةالزنكعلىالعزوملفرايتات

( الفيرومغناطيسي (Ferri Magnetic Resonace(FMIR )الرنين

الرنين بطريقة استنتاجها يمكن الفيرومغناطيسية للمواد المهمة المعلومات اكثرالفيرمغناطيسي .

المعادلة على باالعتماد الفيرومغناطيسيى للرنين االمتصاصية منحني رسم يمكن اذالتالية

hv=g MBH …………….(2-9)

( gاذ ( تساوي الحر لإللكترون وقيمتها الند قيمة )2.0023193تدعى للبروتين gB=2.78900 )الرنين حساب يمكن المغناطيسي المجال او التردد تغير خالل ومن

الفيرومغناطيسي .غير االلكترون لمجموعة االلكتروني العزم عن يستعاض الفيرمغناطيسية المواد في

التمغنط بمتجه التالية :μالمتفاعلة بالصيغة كتابته يمكن الدوران عزم فأن لذاt=t x B ᵒ

المايكروية الترددات مدى في الفيرومغناطيسية المواد في الرنين ظاهرة ونالحظمقداره ) منتظم مجال يسلط يتعامل( Bᵒعندما اذ عالي تردد ذات موجة خاللها وتنتقل

منتظمة . تبقى للنموذج المغناطيسية ان نفترض جدا كبير كزخم كالسيكيا النظام هذااالتية . بالصورة كتابتها يمكن الحركة معادلة فان التخميد عوامل (18)وبغياب

dμdt

ᵞ(μ x Bᵒ ¿ ………………..(2-10)

(Electrical Properties of Spinelالخواصالكهربائيةلفرايتالبرم)

تعدفرايتاتالبرماكثرأهميةمنبقيةالموادالمغناطيسيةالشائعةبسبباستعماالتهاالواسعةفيم ختلفالتطبيقات.

تمتلكفرايتاتالبرمتوصيليةكهربائيةواطئةمقارنةببقيةالموادالمغناطيسيةولذلكفهيتستخدم : . فرايتالبرم وبصورةعامةيعد مجاالتالتردداتالمايكروية في واسعة بصورة تستخدم فهي

Ω-1 . cm-1(1011 – 102 ))منالموادشبهالموصلةحيثانتوصيلتهالكهربائيةتقعبين

( التوصيليةالكهربائيةفيفرايتالبرمبسببوجودايونالحديدثنائيالتكافؤ تنشاFe+2( )M+3وكذلكلوجوداأليونالمعدني( . وأنوجود( )Fe+2ثالثيالتكافؤ nيجعاللبرميتصرفكوصلة(

1439 2018

– type( )M+3اماوجودايونالمعدن( pيجعلهيتصرفكوصلةشبهموصلة( – type)وكذلكتنشأالتوصيليةبسببالحركية

لإللكتروناتاإلضافيةاولزيادةالفجواتالموجبةخالاللشبيكةالبلورية.وتوصفهذهالحركةبواسطةميكانيكيةالتنقلوالتيفيهاتنتقلحامالتالشحنةمنموقعايونيالىاخر.

.Kاذا )( e-EP/kt)وفيمثلهذهالعملياتفأنالحركيةإللكتروناوالفجواتتتناسبمع ثابتبولتزمان((T. درجةالحرارةالمطلقة(

(EP. طاقةالتنشيط( ونظرا

لكونهذهالموادمناشباهالموصالتفأنمقاومتهاسوفتزدادمعزيادةدرجةالحرارةوفقأللمعادلةالتالية.

P=pᵒexp (Ep/Kt) ………………(2-11)

انالخواصالكهربائيةللفرايتاتتعتمدعلىانتقااللشحنةفيالمواقع)b: وللفرايتالغنيبالحديديمكنكتابةالصيغةاأليونية(

p+2Fe+¿3¿1−p [μ+2pmFe +3

(1−m−P) fe+3]0¯ ²⁴ μ

Nأنتركيزايوناتالتوصيلهي ᵒ(1 -m-p¿N ᵒ

Nهوعددالتكافؤوهذهاإللكتروناتتتوزعفيالحزمةالتيتتألفمنمستويات ᵒ

امافيحالةالنوعالبسيطفيالفرايتاتيمكنتمثياللصيغةاأليونيةبالشكاللتالي: +2e 0-2Fe+3→ μ+2

e 0-2Fe+3μμ+2وFe+3 وهنايجبانتعكسطاقةالتنشيطالفرقبينجهدالثالثي

eفيحالتهالصلبة

T/1أنطاقةالتنشيطهيالطاقةالالزمةلعمليةقفزاإللكترونوانالعالقةالبيانيةبين , l

npهيعالقةخطيةفيبعضالحاالتولكنعادةماتأخذشكلمنحنيوكذلكوجدأنقيمةطاقةالتنشيطتقعب– 0.1ين) 0.5)Ve.الموادالتيتمتلكمقاوميهعاليةعندتدرجةحرارةالغرفةوجدانهاتمتلكطاقةتنشيطعالية

العالقةبينالترددوالخواصالكهربائية:

ألغلبالموادالصلبةوجدهنالكفصلواضحبينالشحناتالموجبةوالسالبةوليسهناكعزمصافيلثنائيال قطب,

ترتيبالجزيئاتفيالموادالصلبةبنفسالطريقةلوحدةالخليةالبلورةالتيالتمتلكعزمثنائيقطب.

1439 2018

اذاوضعناجسماصلبافيمجالكهربائيفسوفيتولدفيداخلهذهالمادةمجاليعاكسالمجااللكهربائيالمسلطوهذاالمجالينشأفيمصدريناألولهوتشويهالكترونالذرةأوالجزيئةوالثانيهوبسببحركةال

ذراتنفسها.انمعدلعزمثنائيالقطبلوحدةالحجمينتجفيالموادالصلبةوينشأمعشدةالمجااللمسلطوفقأللم

(19)عادلةالتالية:

p=αE………………. (2-12)

هوعزمثنائيالقطبالذيينتجبسببالمجااللكهربائيالداخلي.Pأذ

α::تمثالالستقطابويمكنانتشاركبهااربعكمياتويمكنكتابتهابالصورةالتاليةs………..(2-13)α d +α + iα e+α =αاالستقطابالكهربائيeαيحدث iα االيوني االستقطاب

dα الدايبولي الفراغ sαاالستقطاب شحنة استقطابية يحدثاذ

االستقطابالكهربائيبسبباإلزاحةالحقيقيةفيالنوىسالبةالشحنةويحدثفيالموادالصلبةجميعهاامااالستقطاباأليونيفيحدثبسبباإلزاحةالنسبيةالقليلةجدابيناأليوناتوإلكتروناتوهوالمصدرالرئيسلالستقطابفيالبلوراتاأليونيةامااالستقطابالدايبولييظهرفيالموادالتييوجدفيهاثنائيقطبكهرب

ائيدائموالذييقومبتغييراتجاههمعالمجااللكهربائيالمسلطويتجهبمحاذاةالمجااللمسلط.وأخيرااالستقطابالناشئعنشحنةالفراغيحدثفيالموادالتيتكونليستعازلةبصورةمثاليةفيالتردد

-10اتالواطئة)

3

HZ)تردداتالموجاتالصوتيةاالستقطاعاتجميعهاتكونموجودةعندالتردداتالراديويةيكوناالستقطابالناشئبسببشحنةالفراغخارجالحساباتوذلكلعدمحصولهاعلىالوقتالكافيلبناءنفسهافيمع

109ظمالموادالموصلةاأليونيةأمافيالتردداتالمايكروية)

HZ)يكوناستقطابثنائيالقطبغيرموجودألنهاليملكالوقتالكافيالعادةتدويرنفسامافيالتردداتاألعلى

1012األشعةتحتالحمراء)

HZ)فيختفياالستقطاباأليونيويبقىاالستقطاباإللكترونيوالذينالحظهفياألشعةفوقالبنفسجيةبينما

(20)يختفيفياألشعةالسينية.

أنالسماحيةللموادالعازلةتتكونمنجزئيينحقيقيوخياليالجزءالخيالييشيرالىخسارةالطاقةفياإل شارةالمارةخالاللمادةالعازلةوالجزءالحقيقيويدعىأيضابثباتالعزل.

1439 2018

-2وهيتشرحالعالقةبينسرعةاإلشارةالنافذةوسعةالمادةالعازلةوالشكل)يوضحاألنواعالمختلفةمناالستقطابلموادقليلةالمسامية(7

المسامية( 7-2الشكل ) قليلة لمواد االستقطاب اليات يبين

(Loss Factorعاماللتبديد)

هوالنسبةبينالطاقةالمبددةوالطاقةالمخزونةفيالمادةالعازلة.الكثيرمنالطاقةتتبددداخاللمادةوالقليلمنهايصاللىوجهتهالنهائيةفيالموادالعازلةتتحواللطاقة

المتبددةعلىشكلحرارةأواشعاعمثالألشعةالراديويةفيالهواء.ثابتالعزلوعاماللفقديرتبطانبصورةمباشرةبالسعةللمادةالعازلةأوبصورةأخرىبتردداإلشارة

ثابتالعزليكونعاليفيالتردداتالواطئةوبالعكسبينمايزدادمعاماللفقدبزيادةالتردد. ,[8-2والشكل) يمثلدائرةكهربائيةتحتويعلىالمقاومة(

والمقاومةهاوالتيتحتويعلىجميعالعناصرالمساهمةفيخسارةالعازلفضالعنالحدالحقيقيمنالمقاومة.

1439 2018

يبينالعناصرالتيتساهمفيخسارةالعازل( 8-2الشكل)

, R2تكافئالدائرةالوكانت) aاذاكانتالدائرة R1 , C2 , C1 ( ( , Rpثابتةوبالتالي(Cp.ليستثابتةبالنسبةالىالترددولكنهاتخضعلخاصيةالتوزيع

R1=ρ1d1

Ac2=∈₂ A

d ₂…………………(2-14)

C1¿∈₁ Ad ₁

C₁=∈₂ Ad₂ …………………(2-15)

العزل ∈حيث ثابت المقاومية pهي وهي

ρ=∞ ρ+ρ°−∞ ρ1+w2 ………………… (2−16 )

ϵ '=∞ϵ+ϵ °−∞ϵ1+w2 ………………… (2−17 )

تشير التردداتالعاليةجداوالواطئةجداعلىالترتيبالى 0و ∞اذτيمثلزمناالسترخاء ω=2 π fحيث f. الترددالمقاس هي

أنترددالخمودللموادالمختلفةيتناسبمعالتردداتالواطئةوالمقاميةتصبحصغيرةبزيادةقوةالمجالوسيمابالنسبةللموادالفرايتيةالتيتملثابتعزل

. والعالية عاليتظهرمجاالتعاليةفيالكفايةواليوجدفرقفيحاالتالتردداتالواطئةρ∞=ρ₂ and ϵ∞ = ϵ₂عندالتردداتالعالية

ρ0=ρ₂+ Xρ₁ and ϵ0 = ϵ وفيالتردداتالواطئة ₂x

(Permittivityالسماحيةالكهربائية)

وهيقابليةالموادالعازلةعلىخزنالشحناتالكهربائيةفلوفرضناوجود تفصلبينهمامسافةقدرها, 4لوحينمعدنيينمتوازيينمساحةكلمنهماتساويإ

هذهالحالةتصبح Cسوفتتكونمتسعةفيحالةكونالحيزبيناللوحينهوالفراغفأنسعةالمتسعةفييمكنحسابقيمتهمنخالاللعالقة:0

C0 = ϵ0Ad ……………………..(2-18)

x 8.854هيسماحيةالفراغوتساويϵ0حيث 10-12 F/mفاذاوضعتمادة : قيمتهامنالعالقة عازلةبيناللوحينففيهذهالحالةتزدادالسعةنتيجةلوجودالعازلويمكنحساب

1439 2018

C= ϵAd ……………………..(2-19)

: حالةالفراغ ومنالمعادلتينأعالهيمكناننحسبالنسبةبينالسماحيةعندوجودالعازلوفىCC0

= ϵ0ϵϵ 0 = ϵr ……………………..(2-20)

ϵr= ϵr+iϵl……………………..(2-20)تمثاللسماحيةالنسبيةويكميةمعقدةتتكونمنجزئيينحقيقيوخياليϵrحيث

حيثيمثاللحداألواللجزءالحقيقيويدعىبثابتالعزالماالحدالثانيفيمتاللجزءالخياليويدعىبعاماللخسارةالكهربائيةانالسببفيتغيرسعةالمتسعةعندوضعالمادةالعازلةبيناللوحينالمعدنيينيعرىالى

أوالشحنة(Vاكتغييرالحاصلفيفرقالجهد))Qالكهربائية) فاذافرضناأن(

V)ثابتةفأنالزيادةفيسعةالمتسعةيعودالىزيادةقدرتهاعلىاحتواءالشحناتالزائدةامافيحالةثبات( )Qقيمة )Vفأنالزيادةفيالسعييعزىالىالهبوطفيقيمة( أوبصورةادقالىتغيرالجهدالكهربائي(

E( هونتيجةلنشوءمجالمعاكسبسببوجودالشحناتالمستقطبةعلىسط(Eوالسببفيهبوطقيمة(حيالعازل.

وتعتمدعازليهالموادالفرايتيةعلىأساسنظريةكوبسالذيينصعلىانالموادالفرايتيةمكونةمنطبق تيناألولىتمثاللحدودالجيبيةومنصفاتهذهالمنطقةانهاذاتعازليهكبيرة.

اماالمنطقةالثانيةفهيمنطقةالحبيباتوفيهاتكونالعازلةاقلمنالمنطقةاألولىالتيتتصفبتوصيليةاعلى.

الخصائصالكهربائية:

( – 103إنقيمـةالمقاميةالمعلنةللفرايتعنـددرجـةحرارةالغرفةتقعفيمدىواسع 109Ωcm) الحديد اذ تترافقالتوصـيليةالواطئةلهدهالموادمـعالوجوداالنيأليونــات

المتكافئة (والحديديكعندمواقعالشبكة ثمانيسطوح) مواقع( )1950عرفـتآليـةالتوصـيلفــيالفرايـتعـام (Verwayمـنقبـاللباحث(

إذيحتاجاإللكترونالزائـدفــيأيونالحديـدوزإلـىطاقةقليلــةلينتقـإللـىالمواقـعالمماثلـة ومعوجــودالمجــال قربايونالحديــديكوتكــونحاالتالتكافؤلهذيناأليونين

الكهربائيتقفزاإللكتروناتالزائدةمـنمكــانإلـىآخــرنظرالكـونهـذهالموادمــن:ρأشباهالموصالتفإنمقاومتها) ستقلمعزيادةدرجةالحرارةتبعاللعالقة(

ρ=ρ0exp (Ep

KT………………………….(2-22)

1439 2018

ان )ρ0حيث , وأنطاقةالتنشيط المقاميةالمادةفــيدرجـةحرارةالغرفة هيEp« ولذلكفإن( هـيالطاقةالالزمةلحدوثعمليــةقفــزاإللكترونالمشــارإليهــاأعــاله

)T/1العالقةبين) تكـونخطيةعنـددرجـةالحرارةدوندرجـةحرارةكوري( Tc )لكنهذهالعالقةالخطيةسنتشوهعنددرجةكوري

المقاومةأالومية

( سيمرخاللتلكالمادة(lعندتسليطفرقجهدمعينبينطرفيمادةعازلةفانتيار Currentالعازلةويسمىبتيارالتسرب) Leakage)وهونوعانمختلفانباالعتمادعلىنوع

المقاومةفيالمادةالعازلةوهي:المقاومةالحجمية .1

وهيمقاومةالمادةالعازلةلتياراتالتسربالتيتشربعبرحجمالمادةالعازلة.المقاومةالسطحية:.2

: والتي وهيمقاومةالمادةالعازلةلتياراتالتسربالتيتسريعلىسطحالمادةالعازلة تختلفقيمهاعنالتياراتالتـيتسريداخلحجمالمادةوتأتيهذهالتياراتبسببالرطوبة

والشوائبعلىالسطح.االتية المعادلة خالل من العازلة المادة ابعاد مع العازلة للمادة الحجمية المقاومة ترتبط

RV=ρvdA ………………………….(2-23)

ان حيثρv) ( الحجمية الكهربائية المقاومة النوعية المقاومة

d ) ( العازلة المادة سمكA ) ( العازلة للمادة السطحية المساحة

الحجمية التوصيلية مقلوب تساوي العازلة للمادة النوعية المقاومة vσانvσ= 1

ρv………………………….(2-24)

وفق وعلى الحجمية الكهربائية مقاومتها حسب انواع ثالث الى المواد تصنيف ويمكناالتي الجدول

Ω-cmالنوعConductor0-103موصل

1439 2018

Semi- Conductor موصل 108-103شبه

Isolator 1018-108عازل

(preparation Techniques)تقنياتالتحضير

الموادالفرايتيـةهــيكسائرالموادالسيراميكيةاألخرىتحضربأكثرالطرقشيوعااالوهيالطريقة soledالسيراميكيةالتقليديةاومايسمىبطريقةتفاعاللحالةالصلبة)

reaction)وهيطريقةوسريعةمنالممكنتسميتهاالطريقةاإلنتاجيةالتجاريةإلنتاجفرايتمتعددالتبلورولت

حضيرالفرايتلبعضاالستخداماتالخاصةتتبعالطرقالكيمياويةللتحكموالسيطرةفيدقةالنقاوةوالحجمالحبيبيوالتجانسعالوهعلىالمتطلباتالمنشودةللخصائصالمغناطيسيةوالكهربائيةالمر

ادتحقيقهامنالمنتوج(Conventional Ceramic Methodالطريقةالسيراميكيةالتقليدية)

اناكثرطريقةسائدةفيتحضيرالموادالفرايتيةهيفيتفاعالتالحالةالصلبةوألجاللحصولعلىمثلهذهالتفاعالتلتحضيرفرايتاتمتعددةالبلوراتبالطرائقالسيراميكيةالتقليديةخاللفترةزمنيةمناسب

ةالكبسءالتلبيد , ((sintering pressing Calcination الكلسنة

فيهذهالمرحلةتتمالتفاعالتبالكلسنةبعداالنتهاءمناألعدادالجيدللخليطالمتجـانسللمواداألوليةالمكونةوذألكللحصولعلىاألكاسيدمناالوكساالتالكبريتـاتالنتراتالكاربونـاتوبعصاألكاسيدالقل

CO2,H2Oويــةاذيتمخاللهـذهالعمليةانتاجاألكاسيدوتتطـايرناتجالتفاعلمثل) , NO3.SO4)وتحدثهذهالعمليةبألياتهي:

االنتقااللحراريمنالفرنالىسطحالتفاعل.3التفاعلعندالسطح.4انتشارالغازالمنتجمنالسطحالمتفاعلخاللطبقةاألوكسيدالمتولدةفيجوالفرن .5

( (Endothermicوتعدجميعهذهالتفاعالتماصةللحرارة اديعتمدمقدارهدهالحرارةعلىالطاقةالحرةلتفككاالمالحالىأكاسيدوغازاتمتطايرةكماانوجودخليطمـنالكاربونـاتواألكاسيدفيهذهالعمليةيؤديبالنتيجةالـىتفاعلجزئيبيناألوكسيدالناتجفيالخليطويعتمدمقدارهذاالتفاعلعلـىفعاليةالمكوناتاألساسيةللخليطودرجـةالحرارةوبعداالنتهاء

منعملية( الكلسنةيعادطحنالخليطالناتجالىمسحوقناعمومنثمتبدءمرحلةتشكياللمسحوقبالكبس

Pressing( )امالبثقExtrusion )الىالنماذجالمطلوبة .

منالممكنأضافةمقدارصغيرمنمادةرابطةالىالمسحوقوذألكلغرضالتشكيلفيحالةالكبسممايستوجبازالةهذهالمادةالرابطةبوساطةالتسخينالبطيءوذألكالنالتسخينالسريعيسببتشققا

النموذج

1439 2018

الفصل الثاني الجزء العملي

1439 2018

المقدمة

-NIFe2O4فيهذاالبحثتماختيارأكثرالموادالفرايتيةاستخدامااالوهي)ferrit( (mوبعداضافةنوعثالثمــنالفرايتالىالبنيـــةالبلوريةرمزنا(

لهويشملثالثةانواعمناأليوناتمنالعناصــراالنتقاليةالثنائيــةالتكافؤهي(Mg , Mn , Cf( ( ) بالصيغةالكيمياوية(( المنتوجالنـهائي ويتضمنهذاالجزءتحضيرالموادالالزمة

Ni x1-x-y My Fe2 Fe2O4( Fineعلىشكلباودرناعم(Powde

r)ومنثمالتشكيلبالشكاللمناسبللفحوصاتالمغناطيسيةوهوشكاللحلقةولغرضتوصيفهاكهربائياتشكلنماذجاخرىوبالنسبنفسهاعلىشكالقراصومنثماجراءالمعالجاتالحراريةالالزمةعليهاج

ميعالذامنالممكنالخوضفيهذاالــجزءمنالبحثعنطريقةعدةمحاوراختيارالمواداألولية : .1 (Starting Material)المحوراألول2.( : استخدامالطريقةالكيمياويةلتحضيركلنوعفرايتبمفردهوالتيهي المحورالثاني

NiFe2O4,Mg Fe2O4,MnFe2O4)3.( خلطالفرايتاتالمحضرةفيالخطوةالسابقةوفقالنسبالمحددةلقيم : (x,yالمحورالثالث

)Mوتكررالعمليةلثالثمــراتتبعالنوع) Mgالمستخدمءحيثتماستخدام( , Mn , Cd( تبعالخصائصهاالمغناطيسيةتبــدأمن(Cd( الذييملكخا(Mgالذييعبرعنالمواددايامغناطيسيةوذيطــوعيةمغناطيسيةقليلةجداومنثم(

( صيةمغناطيسيةبارامغناطيسيةوكذلك Mn)والذيلهاكثرمنعـددتكافؤيوبضمنــهاالثنائياضـفالىذلكفانتغيرهذهالموادسيضيفخصائصك

)Mnهربائيةمتنوعةفمثال) فرايتذومقاوميةكهر(Mgفرايتيخفضقيمالمقاوماتالكهربائيةبينـما( ,Cdfبائيةعاليةنسبياوهذامااتضحمنالفحوصاتالالحقةأضفالىذلكفأن)

Fe2O4f)( هينوعواحدمنحيثالموقعالبلوريةوباإلمكاناخذعددالحصــرلهامننسبالخلط x,y)االانيسمحبهالوقتوالجهدمنالممكنحصرهفيعدةنســبمحدودةوكمامبيناعـالهوتسليطال

ضوءعليهاودراستها.

1439 2018

وقداستخدمتفيهذاالبحثطريقةجديــدةتمزجبينالطريقةالكيميائيةوالطريقةالسيراميكــيةوللطريقةالكيمياويةخصائصهاالمتميزةفيتجانسالحبيبيوالحجمياألثرالكبيرفي

المعالجاتالالحقةفيالطريقةالسيراميكيةوكذلكفيالخصائصالكهربائيةوالمغناطيسيةللمنتجا(1)لنهائيوالمخططالعاملعمليةالتحضيرالمتبعةهيكمافيالشكل

1.: المحورالرابع اجراءالقياساتوالفحوصاتالالزمةللوصواللىاهمالخصائصالكهربائيةوالمغناطيسيةوالتيهي

, صلبموضوعالبحث وذلكنظرالتنوعاالستخداماتوالتطبيقاتللسيراميكياتالفرايتيةفيالمجاالتالهندسيةوالصناع

يةوالعلميةومنالممكنتوضيحوايجازهذهالجزءبالمخططالتوضيحيادنا.ساعتينباستخدامخـــالطمغناطيسيبعدهااضـيف)

NH4(OH)الىالمحلوللحينالحصــولعــلىمـعاستمرارالخلطحيثأصـبحالمحلولكثيفالقواموباستخداممضخةبوخنرلتفريغتـمترشيحالناتجعــلىورقةترشيحوتـمغسـاللناتجبالماءالمقطرولـع

الزائدةوبهــذهالطريقــةتمتحويالأليوناتالموجبـNH4(OH)دةمــراتللتخلصقــدراإلمكانمــن)ــةللفلزاتالمعدنـــيةالىهيدروكسيـــداتالمعدنيةمكــونةبذلكمعــقدمنأمينهيدروكسيدالمعدنالفــلزيوالذيبدورةسيتفــككبسهولهالىاوكســيدالمعدنبالحرارةوبشكلمتجانسمكونطــورا

لسبناللفرايتيوذوحجــمحبيبيصغيرجدا 24ولمــدة 100بعدهايجفففيدرجــةحرارة

ساعــةويسحقبواسطةهاونسيراميكيويطحــنبشكلجيدوصوالالمسحوقمتجانسللمركبأعــ الهالكلســـنة:

وقـدتمفــيهذهالمرحــلةوضـعالمسحوقفيبودقـةسيراميكيةوإدخالـهافــيفـرنمـننــوع)Carbolaite)درجــةحرارتهالقصــوىC1200

/10ويعملبمسيــطرديجتالوقـدتمرفـعدرجةالحرارةبمعدل دقيــقةالىحرارة درجـــاتC800 4لتبــقىعندهذهالدرجــةلمدة

ساعاتواطـــفئالفرنليبردبالتدريجالىدرجـــةحرارةالغرفةوأخــرجتالبودقــةمنالفرنإلجراءعملياتالســحنوالطــحنعلىالناتجلكييصــبحذاحجــمحبيبيمتجانسباستخدامهاونمــنالسيراميكوللتأكدمــنالوصــتولطورالســـبنلفرايتللنـــاتجالنهائيفقدتمإجراءفحصاألشعةالسينــيةوب

المقارنةمعالكارتالقياسيللمادةنفسهانجدهتحققذلكوبنسبةعالية.اختيارالمواداألولية

منالمـــهمجدااستخدامموادذاتنقاوةعاليةجـدااذانوجودبعضالشوائبيؤثرفيالخواصالتركيبيةللموادالفرايتيةالمنتجةممايؤديالىظهوراطوارجديدةينتجعنــهاتغييرفيالخواصالكهربائيةوالم

غناطيسيةلها .وقداستخدمتهناامــالحالمعادنالفلزيةالمرادتحضيرالفرايــتاتالسيراميكيةالخاصةبهاوادناها

لجدوليوضحالموادالمستخدم.رقم ) واوصافها( (1جدول المستخدمة االولية مركبات يبين

Wm

النقاوة

اسمالشركة

المادة اسم

1439 2018

114.95

99.972%

HimediaMnCo3المنغنيز كاربونات

162.21

98.9%

HimediaFeCl3الحديد كلوريد

219.49

99.5%

(Fe2O4,C4H6O.2H2O)ا

الخارصين وكسالت290.81

99.8%

J.T.Baker(U.S.A)

Ni(No3)2.6H2O2

النيكل نترات

172.42

99%BDH(England)

CdCo3الكاديوم كاربونات

187.6

99%Himedia(Cu(No3).3H2O النحاس نترات

84.3

98%Qualikems(MgCO3)كاربوناتالمغ

نيسيوم

(Soft ferriteتحضيرمساحيقانواع)

تحضيرالنيكلفرايت

اتبعتالخطواتالتالية(feCi3,Nino3منامالح)(Nife2o3)ولتحضيرفرايتحسبالكتاللداخلةفيالتفاعلوكاالتي.1

NiNo3. 6H2O=290.81الوزنالجزيئيلنتراتالنيكلهي

feCi3=162.21الوزنالجزيئيلكلوريدالحديدهو

لحســابالكتالالبتدائيةالمستخدمةيجبانتتضمننسبةالمكوناتالمفقــودةاثناءالتلبيداألوليوالثانويكخسائرناتجةعنتحلاللمواداألوليةالداخلةفيالتفاعللذلكفانالكتاللمحسوبةفيهذهالفقرةتت

لذلكنحددنسبالمكوناتبداللةاألوزانالجزيئيةكاآلتي , ضمنالكتالالبتدائيةلمولواحد

الموالت = الجزيئيالوزنالوزنعددوبماانعددذراتالحــديدللناتجالنهائيتساويضعفعـددذراتالحــديدالتيتدخلفيالتفاعلبعكسالنيكل

0.6فقدتمحسـابالوزنتبعالذلكفأصبح)Nife2O4 حيثانالناتجالنهائيهو

1439 2018

Mole )مــنكلوريدالحديدبينــمااستخدم(0.3 Mole)مننتراتالنيكل وستكونمعادلةحساباألوزانكمايلي)

NiNo36H2O)+0.6(FeCI3)=0.3x290.8+0.6x162.21 NiFe2O40.3(

المحليةايضــاواكملحجم 0.6Mمــنايوناتالنيكاللمحليةمع0.3Mخلط.1 1مــنايـوناتالحــديدلترمـــنمــاءالمقـطرفــيبيكروتمالمزجلمدة

1439 2018

الفصل الثالث1439 2018

النتائج والمناقشة

:A.C Conductivity (σ A .C)التوصيليةالمتناوبة

ماكسويل) يعتبرالنموذجالمناسبلتفسيرالتوصيليةالكهربائيةفيالموادالفرايتيةهونموذجالفرايتية( لثنائياومتعددالطبقاتوالمبنيعلىاساسبنيةمتعددةالتبلورالمتباينةالتركيبفـيالمواد وينر

(heterogeneous model polycrystalline structure of ferrite )لتصبحبذلك الطبقةاألولىهيالحبيباتالفرايتيةذاتالتوصيلةالعاليةلماتكونهمنايوناتالحديدوالتيهي

والتيتعتبراألكثرفعاليةفي معزولةبطبقةرقيقةمنمادةذاتتوصيليةضعيفةهيالحدودالحبيبية مجااللتردداتالواطئةولكنبزيادةترددالتيارالمتناوبالمستخدمسيجعالالهتزازاتالحاصلة

والتيتكونفي +Fe2+ Fe3فيهاتعاظمبحيثتسمحالكبرعددمناإللكتروناتبالتنططمابين العندالتردداتالمنخفضةومعزيادةالترددللتيارالمتناوبالمستخدمسيزيدمنعدد

اإللكتروناتالمهتزةوبدورهسيزيدمنعدداإللكتروناتالمتنططـةلتكسرحاجزالحدودالحبيبة لتبرزتوصيليةالحبيباتوالتيتطغيوبشكلتدريجيعلىالتوصيليةالضعيفةللحدودالحبيبيةوذلك

)38-5ـ،( )37-5وهذامانالحظهمناألشكال)+Fe2+ Fe3منخاللعمليةالتنططاإللكترونيمابيناأليونين )،5-40( التـيتمثلسلوكيةالتوصيليةالمتناوبـةيجميــعالنماذج( 5-42،(

للمجموعاتالفرايتيةالثالثةوبغضالنظرعنقيمهاألننانجدتباينواضحفيقيمالتوصيلية( )39-5مابينالنماذجوالمجموعاتويتضحذلكمنالمخططاتاإلحصائيةرقم )،5-41( )،5-43)

الذييوضحتغيرقيمالتوصيليةالمتناوبـةللنمـاذجوالمجموعاتبتغيرتراكيزهاالمستخدمة( والذي(+M2ولعدةتردداتللتيارالمتناوبمنتخبـةويعزىذلكأناختالفاأليوناتالموجبـة

1439 2018

سيحلفيالبنيةالبلوريةللشبيكةاألساسيةسيؤديالىوضوحالتباينفيقيمالتوصيليةالمتناوبـةللمركبالنهائيكالحسبمايمتلكهمنتوصيليةكهربائية

1439 2018

Dielectric constantثابتالعزاللحقيقي

انسلوكيةثابــتالعزاللحقيقيفــيالفرايـتمـنالممكــنانتوضـحباالستنادالـىفرضــيةاليـــةاستقطابال عازلوالمشــابهلســلوكيةالتوصــيلية:

الكهربائيــةالمتناوبــةللمــادةنفسهاوانالعديــدمـنالعلماءارمــوااالرتباطقــويبيناليــةالتوصـيلية الكهربائيةالمتناوبــةوثابــتالعــزاللكهربائيحيـثوضحوا +Fe2+ Fe3مثالوالتحيـــزاإللكترون+Fe2سلوكيةالعــازلمستنداالـىعـــددالوفرةمــناأليونات

والذييؤديبدورهإلـىازاحــةمحليــةإللكترونوالتيتتحــددباالستقطابلتصبحبعــدذلـكثابـتالعزاللكهربائيلذلكنرىأعلىقيملثبـتالعزاللكهربائيهــيالنماذجالتـيلهـاتوصيليةكهربائيةمتناوبةعالية

( )45-5يتبينمـــنالشكلرقـــم -5إلـىالشكلرقـــم( 49: تغيـــرقيمثابــتالعــزاللحقيقيوذلكبزيادةالتــرددولكــألنموذجولألنواعالثالثةمــنالفرايـت(

فقدتـمالقياسفـيدرجـةحرارةالغرفة,-20Hzوأنقيمثابتالعـزاللحقيقيتتناقصمـعزيادةالترددبشكلحادجداعندالترددات) 100

KHz. ويكونالتغيرفــيقيمثابـتالعزاللحقيقيبعدذلـكبسيطاالغلبالنماذج(وألجلدراسـةهـذهالسلوكيةالمعقدةلثابـتالعزاللحقيقيللمركباتالفرايتيــةقيــدالبحـثمـنالممكــنأن

( ) ءالتـيتشيرإلـىأن الفصـاللثاني نعودإلـىربطذلـكبآليةاالستقطابوالتيهـيموضحةفــيالجانـبالنظري 1024هنـاكأربعـةأنـواعمــناالستقطابضـمنمــدىمــنالتردداتيمتدمــنالترددالصـفريإلـى)

Hz( وهـذايعنيأنالتردداتالمستخدمةفـيهـذاالبحـثهـيمــدىجميـعأنواعاالستقطابأيفــيتردداتدون(KHz100)ستكونمحصلةاالستقطابهـيأنواعهجميعهالذلكنرىقيمثابـتالعزاللحقيقيعاليـةجداءإالأنالقي

مــةالعاليةهنــاتأتيمــناستقطابالشحنةالفراغيةوذلـكلكبـركتلتهــابالنسبةإلـىكتلةالمتغيراتفـيأنـوعندزيــادةالترددالمستخدمإلـىأكثـرمـن. نرىانخفاضاحادافــيقي(KHz)100واعاالستقطاباألخرى

مثابتالعزاللحقيقيوهذايدلعلـىأنهضـمنهـذاالمدىمـنالتردداتتنتهيفترةاالستقطابالبينــيأوالشحنةالف -(,2راغيــةوالموضـحةفـيالشكل)

أيالفترةالتـييكــونفيهـازمــناالسترخاءلمجموعـةالشحناتالموجبــةوالســالبةوالموجــودةعلــىا (لحدودالحبيبيةتقتربمـنالصفرالتـيتكـونكتلتهـاكبيرةجدابالنسبةإلـىاإللكترون

عن االستقطاب أيانزمــناالسترخاءلهــذهالكتلــةالمهتــزةبسببترددالتيارهــوالــذييفصـلهـذمناالستقطابالمتبقيةفلذلكيحصلهبوطحادفيقيم االخرى انواع

. العكسية العالقة وان العشرات مرتبة الى والمئات االالف مرتبه من الحقيقي العزل ثابتالمعادلة من والمتضحة والتردد االسترخاء زمن بين

t 1w ,w=π ƒ max

وان tيكون عند االسترخاء زمن وان Wهو للجسيم الزاوية السرعة fهي max التردد هو

=tالمستخدم 12π ƒmax

1439 2018

رقم ) للمركب( 45الشكل المطبق التردد بتغير العزل ثابت تغير سلوكية يوضح والذياالساسي

Ni0.5 Zn0.5 Fe2O4

1439 2018

1439 2018

1439 2018

ـ : الخيالي العزل ثابت

)53-5تظهــراألشكال) )،5-53( )،5-55( )،5-57) والممثلــةالجزءالخياليللعازليةالكهربائيةمعبداللةالترددالمطبقعلــىالمادةسلوكيةمشابهةلســل

مــعالتردد rᵋوكالقسـمالحقيقــيللعازليةالكهربائيــةحيـثتتناقصقيمــةالقســمالخياليالعازليــةبشكلحادمــعزيادةالترددحتـىيصـاللترددللقيمة)

100KHz: وبعدهايكــونالتغيرطفيفا(

1439 2018

) ويمكــنتفســيرهــذهالسلوكيةوفقــالنمـــوذجالعـالمكــويس المنطقةاألولىهــيمنطقةالح: حيـثيعتبــرهــذاالنمــوذجانالمــادةالفرايتيــةمكونــةمـــنمنطقتين

. وهـيالمنطقــةالتـيتملكقدرةأكبرعلــىالتوصــيلية( بيبـــات والمنطقـةالثانيــةهــيمنطقــةالحدودالحبيبيــةوهــيالمنطقـةضعيفةالناقليـة,

ذلكفــيمنطقةالتردداتالمنخفضـةحيثتكـونالمقاومةالنوعيةالكهربائيــةمرتفعــةبينالحبيبــاتعندهاتصـطفحامالتالشحنةعنـدالحدودالحبريةوحتىتحدثعمليةالتـنططاإللكترونيبينالحبيبــاتفإنطاقـةكبيرةمطلوبةللتغلبعلـىمقاومـةاالحتكاكبينثنائياتالقطبفياثناءدورانهاءوبالتاليسيحصلفقدانكبيرفـيا

لطاقــةعنـدالتردداتالمنخفضة..( بينمافـيمنطقـةالتردداتالمرتفعــةالموافقــةلمقاومــةنوعيــةكهربانيــةمنخفضـة

عندهاالمطلوبفقطكميـةقليلــةمـنالطاقةحتـىتحدثعمليـةالقفزاإللكترونيبينالحبيبـــات. وبالتاليفإنكميــةالطاقــةالمفقــودةستكونقليلــةعنـدالتردداتالمرتفعــة.

أويمكـنالقولبانهعنـدالتردداتالمنخفضـةتكـونفترةاالسترخاءاالستقطابيةبينثنائياتاألقطابالمتشكلهـذايؤديلحدوثالفقدانفـيالعازليـةبصورةأكبر. ةكبيــرة

نسـبهاإلضافة, كماy-valueإنتغيـرقيمـةالجـزءالخياليللعازليــةالكهربائية( )54-5هـوموضــحفــيالمخططــاتاإلحصائية )56-5،ــــــــ( ،(58-5،ــــــــ(

متوافقةمـعالتغيــراتالحاصلةفــيقيمــةالتوصـيليةالكهربائيةالمتناوبةحيـثتزدادالعازليــةوالفقـد tanالعــازليمـعزيادةالتوصـيليةالكهربائيــةالمتناوبــةألنكالمـن

حيثآنهـذهالعناصـرمرتبطـةمـعبعضـهاالبعض. تبـدياننفسالسلوكيةالتـيتبــديهاتغيــراتمــعالتردد

وبالتاليفــإنالتناقصفــيقيمــةرعيؤديلتنـاقصقيمــةعوبالتــاليقيمــةستنقصكــذلكالتوصيليةالكه ربائيــةالمتناوبــةلهــذهالمــوادتتناقص.

10بحدود 100KHzوتظهـراألشكااللسابقةأنقيمــةظلزاويــةالفقـدتفـلعنـدالتردد مراتمـنقيمتهاعنـدالتـردداتاألقلمـنهذاالتردد,

, ممايشيرإلـىأنضياعقليلجـدايحصلفـياإلشارةخالالختراقهـاالمادةبعـدهـذاالتردد ممـايجعلمـنهـذهالمــوادمناسبةالستعمالهافـيصنعقلــوبالمحوالتوالمحركـــاتالتـيتعمــلعنـدترد

. داتمنخفضـةنسبيا واليمكـناستخدامالمــوادذاتمعامــاللفقدانالعزلـيالعاليكمادةعازلةفــيصناعةالمتســعاتبالرغممــنامتالكهاثابــتعــزلعاليوذلـكلعــدمقــدرتهاللمحافظــةعلـىالشحناتالمخزونــةلفتـــراتطويلــة

بالمكاناستخدامهاكمــوادماصـــةاومشتقةلألمواجالكهرومغناطيسية.

1439 2018

رقم ) لمجموعة( 54-5الشكل منتخبة ترددات ولعدة الحقيقي العزل قيم لتغير احصائي مخططفرايت الكادميوم

1439 2018

رقم ) منتخبة( 56-5الشكل ترددات ولعدة الخيالي العزل ثابت قيم لتغير احصائي مخططفرايت المغنسيوم لمجموعة

1439 2018

رقم ) ترددات( 58-5الشكل ولعدة الخيالي العزل ثابت قيم لتغير احصائي مخطط يبينفرايت المنغنيز لمجموعة منتخبة

1439 2018

االستنتاجات

˚أنتشكاللطوراالثرللعيناتالمحضيرةظهربدرجةحرارة ).1C600) معظهوراطوارثانويةتمتاللشوائبوخاصةالشوائبالناتجةمنهيدروكسيداألمونيومNH

3OH.(C˚ 1000اختفاءاألطوارالثانويةفيالطورالفرايتيعندعمليةالحرقالتيتمتفيدرجةحرارة).23.( حضنامنخاللدراسةالعازليةالكهربائيةمعالترددضمنالمدىالموجي (5-0.5ال

تناقصفيقيمالعازليةالكهربائيةوبجزيئيهاالحقيقيوالخيالي4.( للمركب الكهربائية العازلية قيم الكهربائية( Nife2O4ان العازلية قيم من اعلى كانت

المركب ) الكهربائية( Nife2O4للفرايت العازلية قيم ان حيث ولغاية X=0.3فيفرايتالنحاسزنكالمركببدأتتتناقصعنداضافة

X=0.6-وبعدهذهالنسبةبدأتالعازليةالكهربائيةباالزديادعلىالعكسمنالمركبالفرايتيمغنسيوم ولغاية X=0.3زنكحيثبدأتالعازايةالكهربائيةبالتزايدعنداضافة

X=0.6 . حيثبعدهذهالقيمةبدأتالعازليةالكهربائيةبالتناقص

التوصيات مثل .1 التكافؤ الثنائية العناصر من اخر انواع .Cdو Mnاضافةودراسة .2 مختلفة باسماك المركبة الفرايتية المواد من مختلفة عينات تحضير دراسة

الكهرومغناطيسية للموجات المركبة الفرايتية المواد امتصاصية على السمك تأثيرحزمة X- Bandضمن

للموجات .3 امتصاصيتها على المركبة الفرايتية للمواد الحبيبي الحجم تأثير دراسةالكهرومغناطيسية

1439 2018

Referencer

1. Hench ,L. L. & West ,J . K .,"Principle of Electronic Ceramic" John Wily &sons 1990

2. K. J . Standley; “Oxide Magnetic Materials”, 2nd Ed., Clarendon Press, Oxford, 19 /

1996

3. A.JBaden F uller "Ferrites at Microwave Frequencies "Peter Peregrines Ltd .Lond:

1987 ’

4. W.D.Kingery .D.R. thann&H.K." Introduction to Ceramic 2ndEdition ,John Wiley and

sons ,New york 1976.

5. Sugimoto , M., ;The paste ,present ,and future of fern‘tes journal of American

ceramic Society V.82 No.2, pp269-280 1999

6. Moulson ,A.J.and Herben,J.M.,;ElectIoceramics: Materials, Properties ,Applic:

IStEdition&Ha11,L0ndon,1990

7. Louh,R.,Reyn01ds,T.G.and Buchanan,R.C, ferrite Ceramics ; in Ceramic Mat for

Electronics edited by Buchanan.R.C.,3rdEdiu'on,Marcel Dekker Inc.,New york,2004

8. Poloschek,H.P.andPerduijn ,D.H.,;High -Permesbi1ity MnZn ferrite With Flat

Curves;,IEEE Transaction on Magnetics, V4,No.3,pp453-455 . 1968

9. J. L. Smock; “Magnetic and Electrical Properties of F grits”, Phys. SPP. 463-4 1936.

10. H. (Ed). Watanabe; “Ferrite’s Proc. of the ICF3”, Center for Academic Pub. Tokyo,

1980.

11. -E. W Groter; “saturation Magnetization of Ferrite with Spinal Structure”, Vol.

156(4203), PP. 670-694, 1986.

12. Smit,J.andWijn ,H.P.J.,; Ferrites: Physical Properties of Ferrimagnetic 0: Relation to

Technical Application ;15tEdition,Philps Technical ,Eindhoven , 1982

13. B. Lax and K. J. Button; “Microwave Ferrite and Fen’imagnetic”, Me. (3 Book Co. N. Y.

1962.

1439 2018

14. M. A Mousa, A M. Summan, M. A. Ahmed & A. M. Badawy; “Electrical Conduction in

6-Irrdiated and Unirradiated F6304, CdFeZO4 and Conn1_xFe204 (03x31) Ferrite”,

Journal of Materials Sciences, Vol. 24, PP. 2478-2482, 1989.

15. Anderson Disa,Ne1y Della SantinaMohallem and Roberto and Luiz

Moreira"Dielectric Properties of Hydrothermal Nickel-Zinc Ferrites 1998\

16. C.Rath ,K.K . Sahu, S . Anand, S.K. Date ,N .C. Mishra ,R. P. Das "Preparation and

characterization of nanosizeMn-Zn ferrites\ 1999

17. E. Rezlescu, L. Sachdarie, P. D. Popa& N. Rezlwscu; “Effect of Substitution of Divalent

Ions on the Electrical and Magnetic Properties of (Ni-Zn-Me Ferrite)”, IEEE

Transaction on Magnetics, V01. 36.6, Nonember 2000.

18. S.R.Mu1thy "Low temperature Sintering of MgCuZn ferrite and magnetic properties

" Bull .Mate Vol.24,pp.379=383\1997

19. K.Vijaya Kumar ,A .Chandra Shekhar Reddy ,D .Ravinder "High-frequency dielectric

behavior of erbium substituted Ni-Zn ferrites"Jomna1 of Magnetic Materials

263(2003)121-126

20. " المغناطيسية الصفات على الخارصين اوكسيد اضافة تأثير دراسة رفيق احمد

المستنصرية الجامعة ، العلوم كلية دكتوراه اطروحة ، للمركب والكهربائية

1439 2018