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.     

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。     

不同直径玻璃包覆非晶微丝的制备及其磁性能

采用熔融拉丝法制备了直径范围分别在6.1～28.0μm和14.0～35.2μm之间的玻璃包覆非晶Fe基和Co基合金微丝, 测试了不同合金直径和不同玻璃包覆层厚度的玻璃包覆合金微丝样品的静磁性能. 结果表明: 轴向矫顽力和轴向剩磁比随着微丝直径的增大而降低, 随着玻璃包覆层的增大而升高; 径向剩磁比的变化趋势则相反. 微丝合金直径和玻璃包覆层厚度改变, 静磁性能变化的主要原因是作用在合金芯上的内应力的变化, 导致了具有不同磁畴结构的合金内芯区和合金外壳区体积比的改变.     

玻璃包覆铁基合金微丝的微结构与吸波性能

采用熔融纺丝工艺制备了玻璃包覆Fe基非晶合金微丝,通过X射线衍射分析研究了工艺条件对其微结构的影响,采用扫描电子显微镜分析了拉丝速度对微丝直径、玻璃包覆层厚度等结构参数和形貌的影响,利用微波矢量分析仪测量了2～18GHz的复磁导率和复介电常数,计算模拟了1mm厚度单层吸波材料的吸波性能.结果表明,通过冷却水急冷淬火可以获得非晶态结构,氩气保护可以防止合金氧化;拉丝速度提高有利于减小微丝直径,但玻璃包覆层的体积含量也随之增加;由该玻璃包覆Fe基非晶合金微丝设计的薄层吸波材料,在3～18GHz的宽频段内可以获得＜-2.5dB的微波吸收性能.     

玻璃包覆Fe79-xCox Si8 B13非晶合金微丝的磁性能

实验以熔融纺丝法制备的玻璃包覆Fe79-xCoxSi8B13非晶合金微丝为对象,分析了微丝成分、尺寸以及玻璃包覆层去除对微丝静磁性能的影响。研究结果表明,玻璃包覆Fe79-xCoxSi8B13非晶合金微丝存在明显的磁各向异性,微丝轴向为易磁化方向;随着Co含量的增加,微丝的饱和磁化强度先增大后减小,Co含量为10%的Fe69Co10Si8B13非晶合金微丝饱和磁化强度最高,为1323emu·cm-3;对于玻璃包覆Fe69Co10Si8B13非晶合金微丝,当芯丝半径与玻璃包覆层厚度比值k约小于0.5时,其轴向磁滞回线为近矩形,表现出大巴克豪森效应;微丝的轴向剩磁比随k值的增大而减小,而微丝径向剩磁比保持很小,仅0.03左右;微丝的轴向和径向矫顽力均随比值k的增大而减小;当芯丝半径为10.9μm、玻璃包覆层厚度为9.7μm(k为1.12)时,去除包覆层后微丝的轴向矫顽力降低30%、径向矫顽力降低11%;而轴向剩磁比降低33%、径向剩磁比降低67%。     

玻璃包覆磁性微丝的制备及微波电磁性能

采用Taylor-Ulitovsky方法制备了Fe基和Co基非晶态玻璃包覆微丝,测试并分析了玻璃包覆微丝的微结构、微观形貌、静磁性能及其微波复磁导率和复介电常数.研究结果表明,通过改变拉丝速度,可以制备出直径6.3～23.5μm的非晶态玻璃包覆微丝;制备时通过水冷或气氛保护可以控制样品的物相组成.典型样品的各项异性等效场高达7.96×103A/m.Fe基样品磁导率在6.3GHz具有自然共振峰,Co基样品在所测频率范围没有共振峰,此测量结果和根据理论计算的自然铁磁共振频率基本一致.典型样品的相对微波复介电常数均低于25且随频率升高而降低.     

小角磁转法测量玻璃包覆非晶丝的内应力

针对玻璃包覆非晶丝的内应力难以实验测量问题,提出了小角磁转法测量内应力的方法。内应力是在考虑其分布特点基础上通过测量磁弹性各向异性场而得出。采用该方法测量了不同退火温度下金属芯 直 径 为46.5μm,玻 璃 皮 厚 度 为8.7μm的Fe45Co20Ni10Si9B16玻璃包覆非晶丝的内应力。结果表明,淬态下去除玻璃皮前的内应力为385MPa;460℃退火后去除玻璃皮前的内应力降低至120MPa,去除玻璃皮后内应力降低至27MPa。该测量方法的精度能够达到±7%,对玻璃包覆非晶丝的基础研究和技术应用都具有重要意义。     

玻璃层对Co基玻璃包覆非晶丝磁性能及其复合膜噪声抑制特性的影响

本文通过交流磁滞回线研究了Co基玻璃包覆丝去除玻璃层前后的磁性能变化；制备了含有Co基玻璃包覆非晶丝的膜状噪声抑制材料,采用微带线测试系统测试了复合膜的S参数,并计算出功率损耗比,由此研究了丝材玻璃层对复合膜微波噪声抑制特性的影响.实验结果显示:在5kHz频率下,制备态玻璃包覆非晶丝的矫顽力大于去除玻璃层后丝材的矫顽力...     

玻璃包覆Co68Fe4.5Si13.5B14非晶微丝的力学性能

以玻璃包覆Co68Fe4.5Si13.5B14非晶微丝为研究对象,对经氢氟酸溶液腐蚀不同时间的微丝和不同直径的原丝进行了力学性能评价和断口形貌分析。结果表明,玻璃包覆非晶微丝的断裂过程是弹性变形。外径为28μm、内径为8.8μm的微丝经氢氟酸溶液腐蚀,刚去掉玻璃包覆层时裸丝的抗拉强度最大,可达到3545MPa,应变量为1.96%;若微丝经酸液腐蚀仍存在玻璃层,当腐蚀时间为40s时,抗拉强度和延伸率达到该阶段的最大值,分别为724MPa和1.3%;同时玻璃包覆Co68Fe4.5Si13.5B14非晶微丝具有尺寸效应,微丝的抗拉强度随直径的减小而增大。     

玻璃包覆磁性合金微丝复合媒质的微波介电性能

利用熔融拉微丝法制备了玻璃包覆非晶态磁性合金微丝，采用微波矢量网络分析仪及同轴线法测试了不同含量和排布的玻璃包覆磁性合金微丝-石蜡复合媒质的微波复介电常数，并和铁镍合金微丝-石蜡复合媒质的介电性能进行了比较。结果表明玻璃包覆磁性合金微丝复合媒质具有比相同含量的铁镍合金微丝复合媒质具有更低的复介电常数。圆周排列的玻璃包覆磁性合金微丝复合媒质在所测试的微波频率范围内具有电偶极子共振特征，一定含量的短玻璃包覆磁性合金微丝复合媒质具有电禁带结构。讨论了含量和排列方式影响玻璃包覆非晶磁性合金微丝复合媒质微波介电性能的原因。     

非晶软磁合金的巨磁阻抗效应及应用

近来在ＦｅＣｏＳｉＢ等Ｃｏ基非晶体丝带中现了巨磁阻抗效应，由于在一小的直流纵向偏置场下该效应能使丝带两端的交流电压发生大而灵敏的变化，因而在磁记录头和传顺技术中具有巨大的应用科学潜能，受到各国学者的关注，本文简单介绍了巨磁阻抗效应的来源，并综述了近年来非晶体软磁合金材料的的巨磁阻抗效应及应用的研究进展，文章最后说明了尚待深入解决的问题。     

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。     

软磁薄膜高频巨磁阻抗效应的理论模型

利用修正的Landau-Lifshitz-Gilbert方程,对横向单轴磁各向异性软磁薄膜在高频下的有效横向磁导率做了理论推导,从而得到了关于薄膜高频阻抗的理论表达式,并与其它理论结果作了比较。结果表明,给出的有效横向磁导率表达式与其它理论结果一致。详细讨论了小尺寸薄膜中退磁场对共振频率的影响,理论计算与实验结果相符合。     

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。     

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。     

Asymmetric giant magnetoimpedance of amorphous microwires under the action of torsional stresses

The effect of torsional stresses on the direct-current-induced asymmetric giant magnetoimpedance in an amorphous microwire with negative magnetostriction has been theoretically studied. The appearance of asymmetry in the dependence of the impedance on the external magnetic field is related to the inter-action of a circular field of the direct current and a helicoidal anisotropy of the wire that is induced by the applied torsional stresses. It is established that torsional stresses significantly influence a threshold value of the current-generated bias field, above which a hysteresis in the dependence of the impedance on the external field disappears. The obtained results can be used for the creation of weak magnetic-field sensors.     

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     

Magnetoelastic behavior of glass-covered amorphous ferromagneticmicrowire

Particular aspects concerning the magnetoelastic behavior of an Fe-rich glass-covered amorphous ferromagnetic microwire (diameter about 20 μm) are reported in both the as-prepared state and after various heat treatments. The main feature of such behavior is that related with the bistable behavior exhibited by the microwire. The magnetization process takes place by a single and large Barkhausen jump at a given applied field. For the as-prepared material, the value of this switching field (H*≈112 Am^-1) is about one order of magnitude larger than that reported for Fe-rich amorphous wires with a diameter of about 125 μm (H*≈8 Am^-1). The effect of the thermal treatment as well as the stress dependence of H* for as-obtained and treated microwire are also reported and discussed in terms of the stress distribution within the microwire     

非晶丝微磁化线圈磁电阻抗效应研究

本文研究了铁基及钴基非晶态合金丝在由微磁经线圈所产生的轴向交变磁场的作用下所呈现的磁电阻抗效应，经出了一些测试结果，结果表明，微磁化线圈两端的电压信号峰－峰值随轴向外磁场Ｈｅ的增加而单调减少，钴基非晶丝可呈现巨磁电阻抗效应，利用该效应可制成新型磁敏元件及器件。