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《AFM》王軍強(qiáng)等工作：在非晶柔性微型電感器方面取得重要進(jìn)展
發(fā)布日期：2024-03-27 瀏覽次數(shù)：2942
可穿戴設(shè)備、柔性顯示屏以及便攜式電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，對柔性微型電子組件的需求日益增長。其中，高密度柔性微型電感器作為電力轉(zhuǎn)換和信號處理的關(guān)鍵元件，在提升設(shè)備性能、降低能耗以及實現(xiàn)設(shè)備微型化方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為滿足新一代柔性電子產(chǎn)品對柔韌性和可彎曲性的高要求，相關(guān)研究表明，可在柔性基板上集成薄膜電感器。但是這些線圈主要由非磁性材料組成，即使有磁性薄膜作為襯底，也會產(chǎn)生漏磁現(xiàn)象。這種漏磁會降低電感值，無法滿足直流-直流（DC-DC）轉(zhuǎn)換器等低頻應(yīng)用對高感值的需求。因此，研究高電感值且具有柔韌性的電感器，為實現(xiàn)更高效、更緊湊的柔性電子系統(tǒng)提供新的解決方案，具有極其重要的研究價值和應(yīng)用前景。
近期，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所非晶合金磁電功能特性團(tuán)隊在王軍強(qiáng)研究員的指導(dǎo)下，基于鐵基非晶軟磁合金的優(yōu)異性能，利用高精度飛秒激光燒蝕技術(shù)，在抑制非晶合金晶化的前提下，制備得到了非晶柔性微型電感器。相關(guān)研究成果以”Flexible Mini-Inductors with Ultra-High Inductance Density Directly Cut from Soft Magnetic Amorphous Alloys by Femtosecond Laser“為題在Advanced Functional Materials上發(fā)表。
研究人員制備的柔性電感器（圖1）具有優(yōu)異的機(jī)械柔韌性和非常高的變形穩(wěn)定性，可承受大于5mm的拉伸變形量(自身尺寸的3倍，如圖1e-g)，當(dāng)彎曲半徑為16mm時，電感值和品質(zhì)因子衰減小于10%，2500次彎曲實驗之后性能依舊(如圖2)。同時，在1MHz時其電感密度高達(dá)280-390nH/mm2，是傳統(tǒng)平面電感器的10倍左右(如圖3)，并且相較于傳統(tǒng)的銅等非磁性材料，減少了漏磁現(xiàn)象，漏磁小于10-4 T (如圖4)，可極大減少電子元器件之間的干擾。這種電感器的柔性設(shè)計不僅使其能夠適應(yīng)各種彎曲和折疊的應(yīng)用環(huán)境，還能在極小的體積內(nèi)實現(xiàn)高電感密度，滿足微型化和輕薄化電子產(chǎn)品的需求。通過優(yōu)化非晶軟磁合金條帶的磁性能和精確的線圈設(shè)計，可以實現(xiàn)不同范圍電感值的調(diào)控。這種電感器在低頻、高效電子設(shè)備中具有廣泛應(yīng)用潛力，不僅為非晶軟磁合金提供了一種新的應(yīng)用場景，也為柔性電子技術(shù)的發(fā)展提供了更多的材料選擇和設(shè)計靈感。 （文章來源于中國科學(xué)院寧波材料所）
近期，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所非晶合金磁電功能特性團(tuán)隊在王軍強(qiáng)研究員的指導(dǎo)下，基于鐵基非晶軟磁合金的優(yōu)異性能，利用高精度飛秒激光燒蝕技術(shù)，在抑制非晶合金晶化的前提下，制備得到了非晶柔性微型電感器。相關(guān)研究成果以”Flexible Mini-Inductors with Ultra-High Inductance Density Directly Cut from Soft Magnetic Amorphous Alloys by Femtosecond Laser“為題在Advanced Functional Materials上發(fā)表。
研究人員制備的柔性電感器（圖1）具有優(yōu)異的機(jī)械柔韌性和非常高的變形穩(wěn)定性，可承受大于5mm的拉伸變形量(自身尺寸的3倍，如圖1e-g)，當(dāng)彎曲半徑為16mm時，電感值和品質(zhì)因子衰減小于10%，2500次彎曲實驗之后性能依舊(如圖2)。同時，在1MHz時其電感密度高達(dá)280-390nH/mm2，是傳統(tǒng)平面電感器的10倍左右(如圖3)，并且相較于傳統(tǒng)的銅等非磁性材料，減少了漏磁現(xiàn)象，漏磁小于10-4 T (如圖4)，可極大減少電子元器件之間的干擾。這種電感器的柔性設(shè)計不僅使其能夠適應(yīng)各種彎曲和折疊的應(yīng)用環(huán)境，還能在極小的體積內(nèi)實現(xiàn)高電感密度，滿足微型化和輕薄化電子產(chǎn)品的需求。通過優(yōu)化非晶軟磁合金條帶的磁性能和精確的線圈設(shè)計，可以實現(xiàn)不同范圍電感值的調(diào)控。這種電感器在低頻、高效電子設(shè)備中具有廣泛應(yīng)用潛力，不僅為非晶軟磁合金提供了一種新的應(yīng)用場景，也為柔性電子技術(shù)的發(fā)展提供了更多的材料選擇和設(shè)計靈感。 （文章來源于中國科學(xué)院寧波材料所）
特別提示：本信息由相關(guān)企業(yè)自行提供，真實性未證實，僅供參考。請謹(jǐn)慎采用，風(fēng)險自負(fù)。
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