稀土超磁致伸缩材料进展

稀土超磁致伸缩材料(Rare Earth Giant Magneto-Strictive Materials)作为2l世纪一种最具有战略性的新型智能材料，其优良的特性和广泛的应用前景在国际范围内得到普遍重视，已成为磁致伸缩材料研究的重点。简要介绍了稀土超磁致伸缩材料的特性，研究现状及应用，指出了今后的研究方向和工作重点。     

Effect of glass removal on the GMI effect of Co71.8Fe4.9Nb0.8Si7.5B15 amorphous glass-covered wires

During the past several years, giant magneto-impedance effect (GMI) in amorphous wires has generated growing interest in the science community because of theirapplications in sensors. The giant magneto-impedance effect in Co71.8Fe4.9Nb0.8Si7.5B15 amorphous glass-covered wires (AGCW) consists of strong changes in the high frequency impedance with a small DC magnetic field. When f =1 MHz, there is no GMI effect due to the fact that the magnetic penetration depth is higher than their radius. As the frequency increases, the GMI effect becomes important in both the glass-covered wire and the wire afterglass removal. Field dependence of the impedance has a similar behaviour to the AGCW ones, when a tensile stress is applied to the wire without glass cover.     

低频脉冲电流退火对CoFeSiB非晶薄带巨磁阻抗效应的影响

研究了经不同低频脉冲电流密度退火的Co66.3Fe3．7Si12B18非晶薄带的巨磁阻抗（GMI）效应。结果表明，在低频脉冲电流下，巨磁阻抗效应的大小与退火电流密度密切相关。非晶带的GMI变化率△Z／Z先随退火电流密度的增加而增强，当电流密度为104A／mm^2时，△Z／Z达到最大值53．8％，此后随电流密度增大，GMI变化率开始减小。对脉冲电流退火影响巨磁阻抗效应的机制作了定性分析。并分析了由脉冲电流退火在材料内感生的横向各向异性场凤对GMI效应的影响，发现HK有利于提高GMI效应的峰值，但同时存在一个临界值，当超过这个值时，GMI效应的峰值减弱。     

处理电流密度对钴基非晶薄带巨磁阻抗效应的影响

本文研究了焦耳处理工艺的处理电流密度对Co68.15Fe4.35Si12.5B15和Co71．8Fe4．9Nb0.8Si7．5B15非晶薄带巨磁阻抗效应的影响。样品在不同电流密度下进行了处理。实验结果表明：焦耳处理存在最佳电流密度，对Co68.15Fe4.35Si12.5B15窄带来说，最佳处理电流密度为30A／mm^2，处理后样品的阻抗变化率峰值和灵敏度分别为119％和73％／Oe；对Co71．8Fe4．9Nb0.8Si7．5B15窄带来说，最佳处理电流密度为35A／mm^2，处理后的阻抗变化率峰值为232％，灵敏度在30A／mm^2时达到42％／Oe。处理后样品的内应力得到有效释放，软磁性能提高，使薄带的巨磁阻抗效应较淬态时有了明显提高。处理电流密度是焦耳处理方法中影响钴基非晶薄带巨磁阻抗效应的一个重要参数。     

第三组元添加对Fe-Ga合金相组成和磁致伸缩性能的影响

系统地研究了铸态和淬火态Fe81(Ga1-xMx)19(x=0,0.1,0.2,0.3;M=Si,Ge,Sn)合金的相组成和磁致伸缩特性.结果表明:Si,Ge元素分别添加到Fe81Ca91合金中保持了合金的A2相结构.添加少量的Si或Ge(x=0.1)不会降低合金的饱和磁致伸缩值,其中淬火态Fe81(Ga0.9Ge0.1)19样品的饱和磁致伸缩值比淬火态Fe81Ga19合金明显提高;此后,继续增加Si或Ge含量,饱和磁致伸缩值显著下降.铸态和淬火态Fe81(Ga1-xSnx)19(x=0.1,0.2,0.3)合金为A2和FeSn(Ga)双相结构.随着Sn含量增加,非磁性FeSn(Ga)相数量增加,合金的饱和磁致伸缩值呈降低趋势.其中,在铸态Fe81(Ga0.9Sn0.1)19合金中获得了最大的饱和磁致伸缩值(41×10-6),略高于铸态Fe81Ga19合金.     

《110》和《112》取向Tb-Dy-Fe超磁致伸缩合金的定向生长

采用区熔定向凝固方法,在30-720 mm/h生长速度范围内,均能获得〈110〉轴向择优取向生长的Tb-Dy-Fe合金;凝固形态随生长速度提高出现从平面晶到胞状晶、树枝晶转变;低速生长(30 mm/h)的样品磁致伸缩性能没有压力效应,高速生长(≥120 mm/h)的样品磁致伸缩性能具有明显的压力效应.低生长速度时〈110〉取向样品按双{111}系孪晶生长,高生长速度时按单{111}系孪晶生长,由此计算样品的磁致伸缩性能与实验结果基本吻合在更高生长速度下(900 mm/h)获得沿〈112〉轴向高度择优取向的样品,其磁致伸缩性能与高生长速度〈110〉取向样品性能相当,具有明显的压力效应.     

TbDyFe合金的磁致伸缩特征

采用自行研发的 5kg级MBDS 10 0型定向凝固炉在不同工艺参数条件下制备 8～ 30mm规格TbDyFe合金棒。围绕磁致伸缩特征 ,本文对材料组织、取向和磁致伸缩行为进行分析。研究结果表明 ,ReFe3 相组织会明显降低磁致伸缩率 ;同一试样中组织不均匀时 ,磁致伸缩率也存在显著差异 ;通过定向凝固得到取向为〔110〕的片状孪晶材料 ,其磁致伸缩率明显提高 ,预应力下磁致伸缩率λ超过 2 0 0 0× 10 -6。     

制备态FeZrBNi/Ag/FeZrBNi三层膜的巨磁阻抗效应

用射频溅射法在单晶硅衬底上制备了FeZrBNi／Ag／FeZrBNi三层膜，对制备态样品进行了磁阻抗测量．结果表明，样品纵向和横向的最大磁阻抗比分别为18％和31％，取得最大阻抗比的频率分别为7和8MHz；在此频率下，样品的纵向和横向相对磁导率比分别达到153％和5117％．这表明掺Ni的FeZrB三层膜在制备态已具备优异的巨磁阻抗效应和软磁性能．同时还分析了薄膜样品的电阻、电抗分量和有效磁导率随频率的变化关系．     

铁基磁致伸缩材料的制备、应用及最新进展

铁基超磁致伸缩材料是一种新型的功能性材料。它具有优良的性能，有广阔的应用前景，是重要的能量与信息转换功能材料，是值得开发和利用的一类新型材料。本文综述了该类材料的制作和优化工艺以及近年来的研究进展。     

Mechanical and magnetostrictive properties of Tb0.36Dy0.64（Fe1-xMnx）1.9 alloys

The magnetization, magnetostriction and compressive strengths of arc-cast polycrystalline and directionally solidified Tb0.36Dy0.64（Fe1-xMnx）1.9 （x=0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20） rods were investigated by VSM, standard strain gauge method and compressive tests, respectively. The results show that the magnetostriction λs, saturation magnetization Ms and magnetocrystalline anisotropy constant K1 decrease with increasing the Mn concentration. The optical micrographs and XRD patterns show that the Tb0.36Dy0.64（Fe1-xMnx）1.9 alloys are composed of MgCu2-type Laves phase as matrix and a small amount of rare-earth rich phase. It is found that the distribution of the rare-earth rich phase has an important effect on mechanical property of Tb0.36Dy0.64（Fe1-xMnx）1.9 samples. For the arc-cast samples, smaller equal-axial grains are arranged irregularly, which results in higher compressive strengths. However, the rare-earth rich phase is arranged as parallel arrays in the directionally solidified samples, which leads to smaller compressive strengths.