Academic Journal
Электропроводящая магнитная жидкость для электронной промышленности
| Τίτλος: | Электропроводящая магнитная жидкость для электронной промышленности |
|---|---|
| Στοιχεία εκδότη: | ООО Цифра, 2025. |
| Έτος έκδοσης: | 2025 |
| Θεματικοί όροι: | карбонильное железо, carbonyl iron, hysteresis, структурообразование, magnetically sensitive electronic elements, structure formation, гистерезис, магниточувствительные электронные элементы, электропроводящая магнитная жидкость, electrically conductive magnetic fluid |
| Περιγραφή: | В данной работе рассматривается возможность частичной замены полупроводниковых материалов, применяемых в современной электронной промышленности, на альтернативные материалы, производство которых связано с меньшими финансовыми и энергетическими затратами. В качестве одного из таких альтернативных материалов рассматривается электропроводящая магнитная жидкость, состоящая из карбонильного железа, модифицированного по поверхности металлической медью с целью увеличения электропроводности, неполярного органического растворителя, дисперсной меди, поверхностно-активных и тиксотропных веществ. Метод получения указанной магнитной жидкости включает процессы химического замещения в растворе, перемешивания и нагревания и не требует применения специализированного оборудования. Все компоненты магнитной жидкости являются недорогими и доступными материалами, к составу и степени очистки которых не предъявляются особые требования.Установлено, что по параметру «магниторезистивное отношение» полученная электропроводящая магнитная жидкость сопоставима с «монолитными» магниторезисторами, предназначенными для работы в магнитных полях с индукцией 100–1000 мТл и изготавливаемыми из полупроводниковых материалов, содержащих редкие и дорогостоящие химические элементы. Также установлено, что зависимость электрического сопротивления разработанной магнитной жидкости от индукции внешнего магнитного поля носит гистерезисный характер: в процессе увеличения и последующего уменьшения величины индукции каждому значению сопротивления соответствуют два разных значения индукции (причиной гистерезиса является образование частично устойчивых упорядоченных структур в объеме магнитной жидкости под действием достаточно сильного магнитного поля).Полученные результаты позволяют рекомендовать разработанную электропроводящую магнитную жидкость в качестве экономичной альтернативы полупроводниковым материалам, применяемым в производстве магниточувствительных электронных датчиков и магниточувствительных регулирующих элементов различных систем. Помимо экономии ресурсов, применение электропроводящих магнитных жидкостей в производстве магниточувствительных электронных элементов будет способствовать снижению выбросов в окружающую среду за счет исключения из технологических процессов ряда энергоемких операций, применяемых в производстве полупроводников. This work examines the possibility of partial replacement of semiconductor materials used in modern electronic industry by alternative materials, the production of which is associated with lower financial and energy costs. An electrically conductive magnetic liquid consisting of carbonyl iron modified on the surface with metallic copper to increase electrical conductivity, a nonpolar organic solvent, dispersed copper, surface-active and thixotropic substances is viewed as one of such alternative materials. The method of obtaining the said magnetic fluid includes the processes of chemical substitution in solution, stirring and heating and does not require the use of specialised equipment. All components of magnetic fluid are inexpensive and available materials, the composition and degree of purification of which are not subject to special requirements.It has been established that by the parameter ‘magnetoresistive ratio’ the obtained electrically conductive magnetic liquid is comparable to ‘monolithic’ magnetoresistors designed for operation in magnetic fields with induction of 100–1000 mTL and made of semiconductor materials containing rare and expensive chemical elements. It was also found that the dependence of the electrical resistance of the developed magnetic liquid on the induction of the external magnetic field has a hysteresis character: in the process of increasing and then decreasing the induction value, two different induction values correspond to each resistance value (the reason for the hysteresis is the formation of partially stable ordered structures in the magnetic liquid volume under the action of a sufficiently strong magnetic field).The obtained results allow to recommend the developed electrically conductive magnetic liquid as an economical alternative to semiconductor materials used in the production of magnetosensitive electronic sensors and magnetosensitive control elements of various systems. In addition to saving resources, the use of electrically conductive magnetic liquids in the production of magnetosensitive electronic elements will contribute to the reduction of emissions into the environment due to the exclusion of a number of energy-intensive operations used in the production of semiconductors from the technological processes. Международный научно-исследовательский журнал, Выпуск 4 (154) 2025 |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Γλώσσα: | Russian |
| DOI: | 10.60797/irj.2025.154.23 |
| Rights: | CC BY |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.doi...........5fb2edb593bd46be5cc72de37b61ee94 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.60797/irj.2025.154.23 |
|---|