焦耳-应力退火对Co基薄带巨磁阻抗的影响

采用焦耳-应力退火处理了Co_83.2Fe_5.2Si_8.8B_2.8非晶薄带,利用阻抗分析仪和磁光克尔效应显微镜分析了焦耳-应力退火前后Co基薄带的巨磁阻抗效应和磁畴结构。结果表明,经焦耳-应力退火后,薄带的GMI效应得到提高,24.5 MPa焦耳-应力退火后,0.4 MHz时,薄带的最大阻抗变化率达到47.6%,1 MHz时,其磁场响应灵敏度达到280.2%/(kA/m)。磁畴观察发现,随退火过程中拉应力的施加,薄带表层横向带状畴内部逐渐形成细小纵向畴,同时横向带状畴逐渐向纵向偏转,表明对于具有负磁滞伸缩系数的Co基薄带,焦耳-应力退火可以促进薄带内衍生纵向细畴,且纵向拉应力的施加,增强了薄带的纵向各向异性。因此,焦耳-应力退火改善了薄带的低频纵向驱动GMI效应,磁场响应灵敏度也大幅度提高。     

淬态FeNiCrSiB薄带的磁特性和纵向巨磁阻抗效应

采用单辊快淬法制备了(Fe50Ni50)77.5Cr0.5Si11B11合金薄带,测试了淬态薄带样品的微结构、静磁性能、磁导率和磁阻抗。研究结果表明,未经热处理的淬态(Fe50Ni50)77.5Cr0.5Si11B11合金薄带便具有良好的软磁性能和显著的巨磁阻抗效应,在7MHz频率下,纵向最大阻抗比达到31%。同时分析了几个典型频率下的纵向磁阻抗比、电阻比、电抗比和有效磁导率比随外磁场的变化行为,发现薄带样品的电抗比和有效磁导率比之间存在密切联系。由于内部结构的不均匀性,使得样品的横向各向异性场随驱动电流频率增大向高场方向移动。     

低温应力退火Fe基合金薄带巨磁阻抗特性的研究

通过同步辐射X射线衍射技术,观测Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带经过不同温度和不同应力退火60 min后样品的微观结构,利用HP4294A型阻抗分析仪测量相应样品的巨磁阻抗比与磁各向异性。研究结果表明,在450℃下施加不同应力退火的样品仍然处于非晶结构状态,并且在应力为112.1 MPa的条件下产生优异的磁性能,样品的最大巨磁阻抗比达到了1818.7%,是自由退火条件下最大巨磁阻抗比的1.9倍,同时能够改变巨磁阻抗曲线的形状,使Fe基合金薄带的巨磁阻抗曲线具有宽线性的特性。对实验数据进行拟合后发现,样品的最大巨磁阻抗比和磁各向异性场与外加应力都具有线性关系,磁感灵敏度与外加应力具有负指数关系。通过探究发现具有非晶结构的Fe基合金薄带的磁学性能对应力敏感,可以作为研究非晶纳米晶合金材料应力敏感问题的另一个新方向。     

钴基软磁非晶合金的巨磁阻抗效应研究进展

介绍了钴基软磁非晶合金丝与薄带的制备方法,重点讨论了频率、磁各向异性等因素对巨磁阻抗效应的影响.对非晶合金的巨磁阻抗效应传感器的应用进行了展望.     

电流退火对CoFeSiB非晶丝和薄带的巨磁阻抗效应比较

采用熔融抽拉法和单辊急冷法分别制备了Co68.25Fe4.5Si12.25B15非晶丝和薄带。测量了制备态下两者的巨磁阻抗(GMI)效应,发现非晶丝的GMI比率高于薄带。研究了不同电流密度退火后非晶丝和薄带的GMI效应,结果发现ΔΖ/Ζ=[Z(H)-Z(H=0)]/Z(H=0)都明显上升,且非晶薄带数值更大;当电流密度等于0.96×107A/m2时,薄带的这一比率最大达到410%,磁场灵敏度达到5.1%/(A/m)。分析了出现上述现象的原因。     

非晶FeSiB薄膜中的巨磁阻抗效应

采用射频溅射法在三组不同溅射条件下制备了FeSiB薄膜。测量了溅射薄膜的磁滞回线 ,并利用HP 41 94A阻抗分析仪 ,在 1～ 40MHz频率范围内研究了样品的巨磁阻抗效应。结果表明 :溅射条件对薄膜磁性能和巨磁阻抗效应影响很大 ,其中氩气压强为 6 65Pa ,磁场感生横向单轴磁各向异性的薄膜具有较好的软磁性能和较大的阻抗变化比值。一定温度下退火能够消除部分应力 ,阻抗变化的灵敏度能提高一倍。另外 ,对巨磁阻抗效应与测量磁场和薄膜易轴的相对位置取向之间的关系也作了讨论     

玻璃包覆钴基非晶丝巨磁阻抗效应(英文)

本文讨论了长度对玻璃包覆钴基非晶丝巨磁阻抗效应的影响.通过测量不同频率下(0.1～1MHz)以及不同长度样品的巨磁阻抗效应,结果表明,长度对玻璃包覆钴基非晶丝巨磁阻抗效应有显著影响.通过计算样品的环向磁导率,发现样品的磁畴结构和饱和磁化后的退磁场影响着环向磁导率变化大小.没有加入恒定磁场时,特殊的磁畴结构决定了不同长度样品的环向磁导率近似相等.饱和磁化后,较长的样品的环向磁导率较小,其环向磁导率的变化较大,从而导致相应的巨磁阻抗效应增强.     

应力作用下电流退火对钴基非晶薄带的巨磁阻抗效应的影响研究

采用应力作用下的直流电流退火处理Co68.2Fe2.3Mo2Si12.5B15非晶薄带，详细讨论了应力退火前后Co基薄带的巨磁阻抗效应的变化，以及退火时间对巨磁阻抗效应的影响，研究表明：应力作用下的电流退火有利于巨磁阻抗效应的提高，并可以通过控制退火时间控制阻抗与外场变化关系曲线形状。     

横向巨磁阻抗效应中磁导率张量的理论研究

建立了比较完善的二维铁磁体在横向巨磁阻抗 (GMI)效应中的磁化模型 ,采用将静态磁化过程和动态磁化过程分开计算的方法 ,同时考虑畴壁移动和磁畴转动两种磁化机制的影响 ,推导出比较完善的用于二维铁磁体横向巨磁阻抗效应理论研究的磁导率张量的表达式。     

横向巨磁阻抗效应中磁导率张量的理论研究

建立了比较完善的二维铁磁体在横向巨磁阻抗（GMI）效应中的磁化模型，采用将静态磁化过程和动态磁化过程分开计算的方法，同时考虑畴壁移动和磁畴转动两种磁化机制的影响，推导出比较完善的用于二维铁磁体横向巨磁阻抗效应理论研究的磁导率张量的表达式。     

FeZrBCu射频溅射薄膜磁导率和巨磁阻抗效应的研究

采用射频溅射法在单晶硅衬底上制备了（Fe0.88Zr0.07B0.05）97Cu3薄膜样品。X射线衍射结果表明，未经任何后期处理的沉积态薄膜为非晶态结构。在5kHz～13MHz频率范围内，着重研究了沉积态样品的有效磁导率和巨磁阻抗（GMI）效应的变化特性。研究结果表明，样品具有极好的软磁性能和GMI效应，其矫顽力仅为58A／m，饱和磁化强度约为1．15×106A／m，在13MHz的频率下最大巨磁阻抗比达到17％。并发现有效磁导率比随外磁场的变化，在各向异性场仇。0．4kA／m处出现了峰值，GMI效应也在此磁场的位置处出现峰值。这表明GMI效应与磁场诱导的有效磁导率的变化紧密关联。     

低频脉冲磁场处理Co_(60.15)Fe_(4.35)Si_(12.5)B_(15)非晶合金薄带巨磁阻抗效应的研究

对Co60.15Fe4.35Si12.5B15非晶合金薄带进行了低频脉冲磁场处理,M ssbauer谱分析及透射电镜观察表明样品发生了纳米晶化,处理过程样品温升ΔT≤5℃,在直流磁场Hex为0.296kA/m、交变驱动电流频率为2MHz时,磁阻抗比值达255%。实验表明,材料的巨磁阻抗效应与低频脉冲磁场的频率、强度有关,同时低频脉冲磁场处理致非晶合金纳米晶化创新了一种获得巨磁阻抗效应新的处理工艺。     

钴基非晶薄带交换偏置现象稳定性和可控性的研究

钴基(Co58Fe5Ni10Si11B16)非晶薄带在一定温度范围内做热磁处理之后,由于薄带内有少量磁性较硬结晶相析出,其磁矩对非晶软磁基体的钉扎作用使样品出现交换偏置行为。在研究过程中采用X射线衍射仪、高分辨透射电镜表征样品相组成及微观结构,利用冲击检流测量法测试其磁滞回线,通过扫描探针显微镜观测薄带表面磁畴,由此深入分析内在磁矩配置情况。结果表明,在利用横向冲击场调控钴基薄带交换偏置行为的过程中存在临界场。当横向冲击场低于临界场时,结晶相磁矩几乎不受其影响,交换偏置行为呈稳定状态;而大于临界场时,结晶相磁矩在其冲击作用下按自由能最小原则重新配置,交换偏置行为可通过调节横向冲击场的大小有效调控。     

纳米晶FeCuNbSiB多层膜的巨磁阻抗效应研究

研究了纳米晶态下Fe73.5Cu1Nb3Si13.5 B9多层膜的巨磁阻抗(GMI)效应。研究结果表明纵向巨磁阻抗(LMI)效应在3MHz时取得最大值为44％,横向巨磁阻抗(TMI)效应在6MHz时取得最大值为46％。LMI与TMI随外磁场有不同的变化行为,TMI曲线具有阁值行为,超过阈值磁场后出现明显的磁阻抗效应。晶化后出现最大值阻抗效应所对应的频率下降,由非晶态下的13MHz下降为晶化后的3MHz。薄膜样品的磁阻抗效应与样品中磁矩的空间分布密切相关．磁矩垂直面向分布时。磁阻抗效应下降为5％     

软磁薄带巨磁阻抗效应的数值分析

利用磁畴壁移动模型以纳米晶软磁合金Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９为例对软磁薄带中的巨磁阻抗效应进行了数值分析，结果发现不同的磁导率机制并不能显著发迹巨巨磁阻抗效的大小仅由磁导率对外加磁场的敏感性决定，从趋肤深度的角度讨论了巨磁阻抗效应的频率特性。     

熔体抽拉非晶微丝长度对巨磁阻抗的影响

研究了不同频率下非晶丝长度对巨磁阻抗(GMI)的影响规律和机制。低频下(<1MHz),由于边界效应对有效磁场的影响使得GMI效应随非晶丝长度减小而逐渐减小,1MHz时,随样品长度由20mm减小到4mm,其最大阻抗变化率ΔZ/Z由8.07%减小到1.03%;频率升高,由于趋肤效应和磁化机制的改变,而电阻随长度减小而减小利于获得大的环向磁导率,边界效应和电阻降低的共同影响下,存在一个最佳长度时,环向磁导率变化剧烈,GMI效应最强,结果表明直径34μm的熔体抽拉Co基非晶丝长度为7mm左右时,GMI效应最敏感,8MHz时最大ΔZ/Z达到86.1%。这一结果将为不同频率下MI传感器制备时样品长度选择提供参考。     

Fe-Si-B-P-C薄带和块体非晶态合金磁性能的比较研究

对Fe76 P5 (B0.5Si0.3C0.2)19非晶薄带和块体非晶态合金试样的磁性进行了对比研究.通过磁力显微镜对试样的磁畴结构进行了观察,结果显示非晶薄带和块体非晶态合金具有完全不同的磁畴结构.非晶薄带自由面的磁畴结构为带状,磁畴宽度较大,约为5μm;而块体非晶态合金的纵剖面磁畴结构密集,呈枝状分布,磁畴宽度较小.而磁畴结构上的差异解释了非晶薄带和块体非晶态合金在矫顽力及居里温度上的差别.     

玻璃包覆钴基非晶丝巨磁阻抗的长度效应

通过测量长度不同的玻璃包覆钴基非晶丝在频率为100kHz时的GMI值,近似计算出玻璃包覆钴基非晶丝的圆周磁导率.玻璃包覆钴基非晶丝圆周磁导率下降随着长度增加而变得剧烈,导致GMI变化更剧烈.利用玻璃包覆钴基非晶丝的磁畴模型,分析不同长度时玻璃包覆钴基非晶丝的磁化过程,合理解释了GMI效应随玻璃包覆钴基非晶丝长度增加而明显的现象.     

Si作过渡层的Co/Cu/Co三明治膜中高灵敏度巨磁电阻效应和平面内磁各向异性

用高真空电子束蒸发方法制备了以半导体材料Ｓｉ 为过渡层的Ｃｏ／Ｃｕ／Ｃｏ三明治膜并研究了其巨磁电阻效应。当Ｓｉ 过渡层厚度达到０．９ｎｍ 时,三明治膜中开始出现较强的平面内磁各向异性。在Ｓｉ１．５ｎｍ／Ｃｏ ５ｎｍ／Ｃｕ ３ｎｍ／Ｃｏ ５ｎｍ结构中,在其易轴上得到了５ ．５％ 的巨磁电阻值和０．９ ％／Ｏｅ 的高磁场灵敏度。研究了过渡层Ｓｉ／Ｃｏ 界面之间的相互扩散,发现在过渡层Ｓｉ 与Ｃｏ 层间形成了ＣｏＳｉ 化合物。这个硅化物界面层诱导了三明治膜的平面内磁各向异性,从而导致了易轴上高灵敏度巨磁电阻效应。     

FeCuNbSiB多层膜的磁化特性与巨磁阻抗效应

用射频磁控溅射法制备了FeCuNbSiB多层膜，制备态样品的GMI效应在驱动电流频率为12MHz时达到最大，为44．3％。利用复数磁导率和等效电路讨论了该多层膜的磁化过程，及与GMI效应的关系。外加直流磁场抑制磁畴运动，在等效电路中与抵消并联电路相关。样品磁化的特征弛豫频率在12MHz左右，与出现最大磁阻抗变化的频率接近。