磁性材料的创造和使用的历史

磁性材料的使用历史与发现和研究的历史有着千丝万缕的联系 磁性现象，以及磁性材料的发展历程和性能的提高。

首先提到 用于磁性材料 可以追溯到远古时代，当时磁铁被用来治疗各种疾病。

第一个由天然材料（磁铁矿）制成的装置是在汉代（公元前 206 年 - 公元 220 年）在中国生产的。 《论衡》（公元一世纪）中有这样的描述：“此器形似勺，置于盘中，其柄向南。”尽管这样的“设备”被用于风水，但它被认为是指南针的原型。

中国汉代制造的指南针原型：a——真人大小的模型； b——发明纪念碑

直到大约 18 世纪末。天然磁化磁铁矿和用它磁化的铁的磁性仅用于制造指南针，尽管有传说将磁铁安装在房屋入口处以检测可能隐藏在下面的铁制武器来人的衣服。

尽管许多世纪以来磁性材料仅用于制造罗盘，但许多科学家从事磁性现象的研究（达芬奇、J. della Porta、V. Gilbert、G. Galileo、R. Descartes、 M. Lomonosov 等），他们为磁学的发展和磁性材料的使用做出了贡献。

当时使用的罗盘指针是自然磁化或磁化的 天然磁铁矿……直到 1743 年，D. Bernoulli 才将磁铁弯曲并赋予其马蹄形形状，从而大大提高了其强度。

在十九世纪。电磁学的研究以及合适器件的开发为磁性材料的广泛应用创造了先决条件。

1820 年，HC Oersted 发现了电和磁之间的联系。根据他的发现，W. Sturgeon 于 1825 年制成了第一块电磁铁，它是一根长 30 厘米，直径 1.3 厘米，弯曲成马蹄形的铁棒，上面涂有绝缘漆，上面有 18 圈导线伤口通过接触连接到电池。磁化铁马蹄铁可承受 3600 克的负载。

鲟鱼电磁铁（虚线表示电路闭合时活动电触点的位置）

P. Barlow 减少周围含铁部件产生的磁场对船舶罗盘和计时器影响的工作属于同一时期。巴洛是第一个将磁场屏蔽装置付诸实践的人。

第一次实际应用 磁路 与电话的发明史有关。 1860 年，Antonio Meucci 展示了使用一种称为 Teletrophone 的设备通过电线传输声音的能力。 A. Meucci 的优先权直到 2002 年才得到承认，直到那时 A. Bell 才被认为是电话的创造者，尽管他 1836 年的发明申请比 A. Meucci 的申请晚了 5 年。

T.A.Edison 能够在以下的帮助下放大电话的声音 变压器, P. N. Yablochkov 和 A. Bell 于 1876 年同时获得专利。

1887 年，P. Janet 发表了一篇著作，描述了一种记录声音振动的装置。将粉末涂层钢纸插入中空金属圆柱体的纵向槽中，没有完全切割圆柱体。当电流通过圆柱体时，尘粒在 磁场电流.

1898年，丹麦工程师V. Poulsen将O. Smith关于录音方法的想法付诸实践。今年可以被认为是信息磁记录的诞生之年。 V. Poulsen 使用直径为 1 毫米的钢琴钢丝作为磁记录介质，缠绕在非磁性辊上。

在录音或播放过程中，卷轴连同线材相对于磁头旋转，磁头平行于其轴线移动。像磁头 用过的电磁铁，由带有线圈的棒状磁芯组成，线圈的一端滑过工作层。

随着金属熔炼技术的发展和完善，具有更高磁性能的人造磁性材料的工业化生产成为可能。

在十九世纪。主要磁性材料是含碳1.2 ... 1.5%的钢。从十九世纪末开始。开始被含硅合金钢所取代。二十世纪的特点是创建了许多品牌的磁性材料，改进了磁化方法并创建了一定的晶体结构。

1906 年，硬涂层磁盘获得了美国专利。用于记录的磁性材料的矫顽力低，加上残余电感高、工作层厚度大和可制造性低，导致磁记录的想法直到 20 年代才几乎被遗忘世纪。

1925 年在苏联和 1928 年在德国开发了记录介质，它们是柔性纸或塑料带，上面涂有一层含羰基铁的粉末。

上世纪20年代。磁性材料是基于铁镍合金（permaloid）和铁钴合金（permendura）制成的。对于在高频下使用，铁磁卡是可用的，它是由涂有清漆的纸制成的层压材料，其中分布有铁粉颗粒。

1928 年，德国获得了一种由微米级颗粒组成的铁粉，建议将其用作制造环状和棒状铁芯的填料。坡莫合金在电报中继构造中的首次应用属于同一时期。

坡莫合金和坡莫耐合金包含昂贵的成分——镍和钴，这就是为什么在缺乏合适原材料的国家开发替代材料的原因。

1935 年，H. Masumoto（日本）创造了一种基于铁与硅和铝的合金（alcifer）。

在 1930 年代。出现了铁镍铝合金 (YUNDK)，它具有高（当时）的矫顽力和比磁能值。基于此类合金的磁体工业生产始于 1940 年代。

同时开发了各种品种的铁氧体，生产了镍锌铁氧体和锰锌铁氧体。这十年还包括基于永磁体和羰基铁粉的磁电介质的开发和使用。

在同一年，提出的发展构成了改进磁记录的基础。 1935 年，德国制造了一种名为 Magnetofon-K1 的设备，其中使用磁带记录声音，其工作层由磁铁矿组成。

1939 年，F. Matthias (IG Farben / BASF) 开发了一种由背衬、粘合剂和伽马氧化铁组成的多层胶带。已经创建了具有基于永磁体的磁芯的环形磁头用于播放和记录。

在 1940 年代。雷达技术的发展导致了对电磁波与磁化铁氧体相互作用的研究。 1949年，W.休伊特观察到铁氧体中的铁磁共振现象。在 50 年代初期。开始生产基于铁氧体的辅助电源。

在 50 年代。在日本，硬磁铁氧体开始商业化生产，它比 YUNDK 合金便宜，但在比磁能方面不如它们。使用磁带在计算机中存储信息和记录电视广播的开始可以追溯到同一时期。

在上世纪60年代。基于钴与钇和钐的化合物的磁性材料的开发正在进行中，这将在未来十年内导致各种类型的类似材料的工业实施和改进。

在上世纪70年代。磁性薄膜生产技术的发展导致它们广泛用于记录和存储信息。

在上世纪80年代。基于 NdFeB 系统的烧结磁体开始商业化生产。大约在同一时间，开始生产非晶磁性合金，稍后开始生产纳米晶磁性合金，它成为永磁体的替代品，在某些情况下还可以替代电工钢。

1985 年发现的包含纳米厚磁性层的多层薄膜中的巨磁阻效应为电子学的新方向——自旋电子学 (spintronics) 奠定了基础。

上世纪90年代。基于 SmFeN 系统的化合物被添加到复合硬磁材料的光谱中，并于 1995 年发现了磁阻隧穿效应。

2005年发现了巨隧道磁阻​​效应。之后，基于巨磁阻效应和隧道磁阻效应的传感器被开发并投入生产，用于硬磁盘的组合记录/再现磁头、磁带设备等。还创建了随机存取存储器设备。

2006年，垂直磁记录用磁盘开始工业化生产。科学的发展，新技术和设备的发展，不仅可以创造新材料，还可以改善以前创造的材料的特性。

二十一世纪初的特点是以下与磁性材料使用相关的主要研究领域：

• 在电子领域——由于引入了平面和薄膜设备，减小了设备的尺寸；

• 在永磁体的开发中——替代各种设备中的电磁铁；

• 在存储设备中——减小存储单元的大小并提高速度；

• 在电磁屏蔽方面——在较宽的频率范围内提高电磁屏蔽的效率，同时减小其厚度；

• 在电源中——扩大使用磁性材料的频率范围的限制；

• 在含有磁性颗粒的液体非均匀介质中——扩大其有效应用领域；

• 在不同类型传感器的开发和创造中——通过使用新材料和新技术扩大范围并提高技术特性（尤其是灵敏度）。