不同退火过程对FeZrBCu软磁合金薄膜巨磁阻抗效应的影响

用射频溅射法制备了(Fe88Zr7B5)0.96Cu0.04非晶软磁合金薄膜.研究了不同退火条件对其巨磁阻抗(GMI)效应的影响.该样品在自然退火和电流退火热处理后,纵向GMI比下降,并随退火电流的增加而增加,在电流为800mA时达到最大值17%,磁场灵敏度相对于未退火样品的4%(kA/m)-1有所提高,达到7%(kA/m)-1.(Fe88Zr7B5)0.96Cu0.04薄膜经不同温度下纵向磁场退火处理后,样品的纵向和横向GMI比均有所提高,在250℃获得最大的GMI比,13MHz时,最大纵向磁阻抗比达到17.5%,表现为单峰;横向磁阻抗比曲线变为双峰结构,在±0.4kA/m的磁场下,出现峰值为17.8%。     

淬态非晶FeSiB薄带的各向异性及其巨磁阻抗效应

采用单辊快淬法制备了Fe_(75)Si_9B_(13)非晶薄带。磁阻抗测试显示,淬态非晶FeSiB合金薄带具有显著的巨磁阻抗效应(GMI),在7 MHz频率下,纵横向最大阻抗比分别达到30%和29%。磁畴结构观察表明,薄带样品磁畴结构为具有一定的横向取向的180°条形畴,易轴与样品横向夹角约为75°。磁电阻变化与样品各向异性变化没有直接关系,相比磁阻抗,磁感抗更确切地反映了磁矩转动磁化行为和样品各向异性场的大小,易轴具有一定的横向取向以及薄带各向异性在厚度方向的空间分布是影响其GMI变化特性的原因。分析了磁电阻、磁感抗对样品巨磁阻抗效应的影响,发现,低频下,磁电阻对磁阻抗变化起主要作用,随着趋肤效应增强,样品磁感抗逐渐成为影响磁阻抗变化行为的主要方面。     

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。     

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。     

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。     

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％     

流动气体中应力焦耳热退火FeCo基薄带的GMI效应

采用单辊快淬法制备Fe36Co36Nb4Si4.8B19.2(FeCo基合金)薄带,在流动的气体中,施加不同的张应力并通以直流电进行退火,采用HP4294A型阻抗分析仪测量纵向驱动巨磁阴抗效应(LDGMI)曲线.对系列LDGMI曲线特征与外加张应力关系的分析结果表明,在流动气体中进行电流退火的FeCo基合金薄带,外加张...     

薄膜厚度对多层膜巨磁阻抗效应的影响研究

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了FeSiB／Cu／FeSiB多层膜,在100kHz～40MHz范围内研究了FeSiB薄膜厚度对FeSiB／Cu／FeSiB多层膜巨磁阻抗效应的影响。当磁场施加在薄膜的纵向时,巨磁阻抗效应随磁场的增加而增加,在某一磁场下达到最大值,然后随磁场的增加而下降到负的巨磁阻抗效应。当FeSiB薄膜的厚度为1．8μm时,在频率3．2MHz、磁场2．4kA／m时,多层膜巨磁阻抗效应达最大值13．5％;在磁场为9．6kA／m时,巨磁阻抗效应为-9．2％。然而,当FeSiB薄膜的厚度为1μm时,多层膜的巨磁阻抗效应在频率40MHz、磁场1．6kA／m时达最大值5．8％。另外,当磁场施加在薄膜的横向时,薄膜表现出负的巨磁阻抗效应。对于膜厚为1．8μm的FeSiB薄膜,在频率5．2MHz、磁场9．6kA／m时,巨磁阻抗效应为-12％。可见巨磁阻抗效应的最大值及负的巨磁阻抗效应与多层膜中磁各向异性轴的取向及FeSiB薄膜的厚度有关。     

FeSiB薄膜的巨磁阻抗和应力阻抗效应研究

软磁材料中存在巨磁阻抗 (giantmagneto impedance ,GMI)效应以及与之相同来源的应力阻抗 (stress impedance ,SI)效应 ,利用这两种效应可以制成具有高灵敏度的微型化的磁场和应力 应变传感器。本文基于传感器的实际应用 ,对图形化的、较大磁致伸缩的FeSiB单层和多层薄膜的巨磁阻抗和应力阻抗效应中频率和退火的影响进行了研究。结果表明 ,对于两种效应 ,经过退火处理的单层和多层膜均可在较低的频率下得到较高的灵敏度 ,而多层膜中的应力阻抗效应将为新型高灵敏传感器的设计和研制开辟一条崭新的途径     

三明治结构FeNi/Cu/FeNi多层膜巨磁阻抗效应研究

采用MEMS技术在玻璃基片上制备了三明治结构FeNi/Cu/FeNi多层膜,在1～40 MHz范围内研究了FeNi/Cu/FeNi多层膜中的巨磁阻抗效应特性.当磁场Ha施加在薄膜的长方向时,巨磁阻抗效应随磁场的增加而增加,在某一磁场下达到最大值,然后随磁场的增加而下降到负的巨磁阻抗效应.在频率为5MHz时,巨磁阻抗效应在磁场Ha=800 A/m时达到最大值26.6%.巨磁阻抗效应的最大值及负的巨磁阻抗效应与多层膜中磁各向异性轴的取向及发散有关.另外,当磁场施加在薄膜的短方向时,薄膜表现出负的巨磁阻抗效应,在频率5 MHz、磁场Ha=9600 A/m时,巨磁阻抗效应可达-15.6%.     

夹心结构FeNi/Cu/FeNi多层膜巨磁阻抗效应研究

采用MEMS技术在玻璃基片上制备了夹心结构FeNi/Cu/FeNi多层膜,并在1～40MHz范围内研究了它的巨磁阻抗效应.纵向巨磁阻抗效应先随着外加磁场的增大而迅速增加,在某一磁场下达到最大值后随磁场的增加而逐渐减小.在频率为5MHz时,Hext为0.8kA/m时巨磁阻抗效应最大值达到32.06%.另外,夹心结构多层膜表现出较大的负巨磁阻抗效应,在频率5MHz,Hext=9.6kA/m时,负最大巨磁阻抗效应可达-24.50%.     

化学镀CoP/Insulator/BeCu复合结构丝的巨磁阻抗效应研究

采用含复合络合剂的碱性镀液,改变镀液配方组分和工艺条件在绝缘层上合成软磁性良好的CoP合金镀层,制备出CoP/Insulator/BeCu复合结构的巨磁阻抗效应材料.样品采用电流退火进行焦耳热处理.电流退火后,在较低频率下观察到显著的磁阻抗效应,在97kHz时最大磁阻抗效应为991%,磁场灵敏度高达2.78%/(A·m-1);在3kHz～30MHz的频率范围内,磁阻抗比率都在50%以上,具有很宽的频率应用范围.利用复数磁导率探讨材料的磁化特性,发现有效磁导率实部和虚部的频率特性在退火后发生了很大变化.     

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。     

热处理温度对FeCoSiB薄膜及FeCoSiB/Cu/FeCoSiB三明治膜应力阻抗效应的影响

采用DC磁控溅射法在玻璃基片上制备了FeCoSiB薄膜和FeCoSiB/Cu/FeCoSiB 三明治膜,并进行磁场退火热处理以消除残余应力和形成磁织构,提高薄膜的应力阻抗效应。薄膜的磁性能采用振动样品磁强计(VSM)进行测试,采用HP4275A 型阻抗分析仪在200kHz~10MHz频率范围内测试薄膜的应力阻抗效应。结果表明,磁场退火热处理可形成感生磁各向异性,改善薄膜的软磁性能、提高薄膜的应力阻抗效应。在温度低于300℃时,随着退火温度的增加,薄膜的应力阻抗效应增大;当退火温度超过300℃时,薄膜的应力阻抗效应随退火温度增加而降低。与Fe CoSiB单层膜相比, FeCoSiB/Cu/FeCoSiB 三明治膜应力阻抗效应较大。10MHz测试频率下,在基片末端位移为450μm时,经300℃热处理的三明治膜达到了8.3%,而单层膜仅有1.86%。当测试频率较高为10和4MHz时,薄膜的应力阻抗效应变化不大,当测试频率下降到低于1MHz时,薄膜的应力阻抗效应显著降低。     

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     

FeSiB/Cu/FeSiB多层膜巨磁阻抗效应研究

用磁控溅射法在玻璃基片上制备了FeSiB/Cu/FeSiB多层膜,在100kHz～40MHz范围内研究了FeSiB/Cu/FeSiB多层膜中的巨磁阻抗效应特性.当磁场强度Ha施加在薄膜的长方向时,巨磁阻抗效应随磁场的增加而增加,在某一磁场下达到最大值,然后随磁场的增加而下降到负的巨磁阻抗效应.在频率为3.2MHz时,在磁场强度Ha=2400A/m时巨磁阻抗变化率达到最大值13.50%;在磁场强度Ha=9600A/m时,巨磁阻抗变化率为-9.20%.巨磁阻抗效应的最大值及负的巨磁阻抗效应与多层膜中磁各向异性轴的取向及发散有关.另外,当磁场施加在薄膜的短方向时,薄膜表现出负的巨磁阻抗效应,在频率为3.2MHz,磁场强度Ha=9600A/m时,巨磁阻抗变化率可达-12.50%.     

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。     

FeSiB／Cu／FeSiB多层膜巨磁阻抗效应研究

用磁控溅射法在玻璃基片上制备了FeSiB/Cu/FeSiB多层膜,在100kHz-40MHz范围内研究了FeSiB/Cu/FeSiB多层膜中的巨磁阻抗效应特性。当磁场强度Ha施加在薄膜的长方向时,巨磁阻抗效应随磁场的增加而增加,在某一磁场下达到最大值,然后随磁场的增加而下降到负的巨磁阻抗效应。在频率为3.2MHz时,在磁场强度Ha=2400A/m时巨磁阻抗变化率达到最大值13．50％;在磁场强度Ha=9600A/m时,巨磁阻抗变化率为－9．20％。巨磁阻抗效应的最大值及负的巨磁阻抗效应与多层膜中磁各向异性轴的取向及发散有关。另外,当磁场施加在薄膜的短方向时,薄膜表现出负的巨磁阻抗效应,在频率为3．2MHz,磁场强度Ha=9600A/m时,巨磁阻抗变化率可达－12．50％。     

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.     

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。