Scientists develop novel amorphous flexible mini-inductor
フェムト秒レーザーを使用したアモルファスフレキシブルミニインダクターの設計。クレジット: NIMTE

研究チームは、優れた柔軟性と高インダクタンスの両方を実現できるアモルファス合金をベースとしたミニインダクタを開発しました。この研究は、先端機能材料

電力変換の重要なコンポーネントとして、、フレキシブルミニインダクタデバイスのパフォーマンスを向上させ、装置の小型化を実現します。従来のコイルは主に非磁性体でできており、磁気漏れが避けられませんでした。この磁束漏れによりインダクタンス密度が低下するため、これらのインダクタは低周波アプリケーションには不向きになります。

この問題を克服するために、中国科学院寧波材料技術工学研究所(NIMTE)の王俊強教授のチームは、コイル材料としてFeベースの軟磁性アモルファス合金を使用し、アモルファスフレキシブルミニインダクタを製造しました。優れた軟磁気特性を備えています。

高精度のフェムト秒レーザーアブレーション技術を使用して、アモルファス合金の結晶化を誘発することなく、アモルファス合金本来の優れた機械的性質を維持しながら、アモルファス合金リボンを正確に作製しました。

開発された新しいミニインダクタは、銅などの非磁性​​材料をベースとした従来のインダクタと比較して、磁気漏れを10未満に大幅に低減します。-4T、相互間の干渉を大幅に最小限に抑えます。

アモルファス合金の高い透磁率のおかげで、デバイスのインダクタンス密度は約 280 ~ 390 nH/mm まで増加します。2これは、従来の平面インダクタの約 10 倍です。さらに、アモルファス構造により、このフレキシブル ミニ インダクタは優れた機械的柔軟性を備えており、元のサイズの 300% まで伸ばすことができます。

開発したデバイスは、曲げ半径 16 mm で 2,500 回の曲げサイクルを繰り返した後でも、インダクタンス値と品質係数のわずかな低下 (10% 未満) のみで性能を維持でき、優れた安定性を示しています。

アモルファスフレキシブルミニインダクタは、その柔軟な設計により、さまざまな曲げや折り畳みのアプリケーション環境に適応できます。非常に小さな体積で高いインダクタンス密度を実現し、薄型軽量電子製品の小型化要件に対応します。

この研究は、アモルファス軟磁性合金の新しい応用シナリオを提供するだけでなく、フレキシブルエレクトロニクス技術の材料選択とデバイス設計にも光を当てます。

詳細情報:Yanan Chen et al、フェムト秒レーザーによって軟磁性アモルファス合金から直接切断された超高インダクタンス密度を備えたフレキシブル ミニ インダクタ、先端機能材料(2024年)。DOI: 10.1002/adfm.202313355

引用:科学者が新しいアモルファスフレキシブルミニインダクターを開発 (2024年4月3日)2024 年 4 月 3 日に取得https://techxplore.com/news/2024-04-scientists-amorphous-flexible-mini-inductor.html より

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