Fe84Zr2．08Nb1．92Cu1B11纳米晶薄带中的巨磁阻抗效应

摘要：利用真空甩带机制备了Fe84Zr2．08Nb1．92Cu1B11金属快淬薄带。X射线衍射结果表明：薄带经570℃退火后析出纳米化结构bccα-Fe相，晶粒大小约为20nm～40nm，利用HP4294A阻抗分析仪测量了此纳米晶薄带中的巨磁阻抗效应。结果显示在低频下阻抗随外磁场单调减小，这主要是由于磁导率随外磁场的变化导致的，高频下阻抗随外磁场变化出现1个峰值，这主要是由于横向各向异性的原因。运用计算机模拟了这一结果，发现磁导率随外磁场的变化在外场与各向异性场的比值约为0．9处出现了峰值，巨磁阻抗效应也在此位置出现峰值。并且随着驱动电流频率的增大峰值变大。     

Fe88Zr7B4Co1软磁纳米晶薄带的巨磁阻抗效应

利用熔旋快淬技术在铜辊速度为40 m/s的条件下制备了Fe88Zr7B4Co1薄带,分别经550、600、650、700、725、750℃退火处理30 min,形成纳米晶薄带.研究了退火温度、外磁场和驱动电流频率对巨磁阻抗效应的影响.发现存在一个最佳退火温度650℃.其bcc α-Fe相的晶粒尺寸为11.3 nm,在此温度下制备的Fe88 Zr7 B4 Co1纳米晶薄带具有最强的巨磁阻抗效应:在H=90 Oe下,频率约为1 MHz时Fe88Zr7B4Co1纳米晶薄带的磁阻抗△Z/Z0达到-52%.Fe88Zr7B4Co1纳米晶薄带具有比未掺杂的Fe88Zr7B4更强的巨磁阻抗效应.     

Fe89Zr7B4退火薄带的纳米晶结构、巨磁阻抗和磁导率变化

Fe89Zr7B4薄带在550℃～720℃的温度范围内分别退火20min，析出晶粒为13nm～17nm的α-Fe。720℃退火时有微量的第二相析出。Fe89Zr7B4纳米晶薄带的巨磁阻抗效应与退火温度紧密相关，存在一个最佳退火温度，约为650℃。进一步的实验结果显示：Fe89Zr7B4纳米晶薄带在直流磁场引导下横向磁导率的变化率在650℃存在最大值。经典电磁理论与磁谱结合的模型能较好地描述Fe89Zr7B4纳米晶薄带磁阻抗与频率的依赖关系。实验数据和理论计算结果均表明，巨磁阻抗效应与磁场引导的横向磁导率的变化紧密相关。     

巨磁阻抗效应及其传感器

回顾电感和电阻的阻抗,对磁性导体的阻抗进行分析,对封闭式的三明治模型阻抗用Maxwell磁矢量方程和Landau-Lifshitz方程计算进行分析;对制作巨磁阻抗传感器元件的材料进行比较;对巨磁阻抗线性传感器电路、三轴巨磁阻抗效应传感器电路、GMI传感器低功耗测量集成电路进行分析和总结。     

脉冲磁场致非晶合金纳米晶化及巨磁阻抗研究

对Co68.15Fe4.35Si12.5B15非晶合金薄带进行低频脉冲磁场处理,M?ssbauer谱分析及透射电镜(TEM)观察结果表明,样品发生了初始纳米晶化,晶化量与磁脉冲强度有关。采用巨磁阻抗(简称GMI)测量仪测量样品GMI,结果显示GMI与脉冲磁场强度HP呈非单调变化规律,HP为350 kA·m-1时样品具有最大GMI,其值为263.5%。磁脉冲在样品内感生的横向各向异性对GMI效应产生影响,当外加直流磁场Hex等于感生磁各向异性场Hk时,GMI出现峰值     

软磁薄带（丝）的巨磁阻抗效应及其应用

介绍了居磁阻抗效应的来源，综述了它和样品的磁各向异性，驱动电流的频率，样品的电导率及厚度的关系，并简要介绍了它的应用。     

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。     

直流偏置电流对钴基非晶带环形磁芯巨磁阻抗效应的影响

将近零磁致伸缩系数的Co66.3Fe3.7Si12B18非晶薄带卷成环形后,在200Gs横磁场作用下,用密度为25A/mm2的脉冲电流退火30s,在穿过环形薄带圆心的直流电流产生的圆周磁场作用下的巨磁阻抗效应.激励电流频率f＞100kHz时,阻抗随圆周磁场的变化呈现对称双峰曲线;最大阻抗变化率（GMI）max随频率的升高而增大,当频率f=2MHz,幅值Ip=10mA时,（GMI）max=57%.直流偏置电流改变了非晶带横向磁导率,造成阻抗变化的不对称.偏置电流较小时,阻抗变化曲线的一边峰值得到加强,另一边峰值减弱;偏置电流较大时,两峰值都被削弱.阻抗变化的不对称性与激励电流的频率和直流偏置电流大小有紧密联系.     

FeNiCrSiB/Cu/FeNiCrSiB膜的磁畴结构和巨磁阻抗效应

用高频溅射法制备了ＦｅＮｉＣｒＳｉＢ／Ｃｕ／ＦｅＮｉＣｒＳｉＢ膜,经３５０℃退火２０ｍｉｎ后得到性能优良的巨大磁阻抗材料,磁畴结构观察表明,样品中心为均匀的细条畴靠近边缘,磁畴方向转向横向,这种畴结构有利于磁力线的闭合,是获得显著的巨阻抗效应的重要原因之一,磁阻抗测量表明,样品在１３ＭＨＺ的频率下,分别获得了６３％和７％的纵向和横向磁阻抗比     

Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶丝扭矩阻抗（TGI）效应的研究

本文研究了测量频率、焦耳退火处理及扭矩焦耳退火处理对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶丝TGI效应的影响。实验表明淬态Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶丝TGI效应的最佳测量频率为7 MHz;对样品进行焦耳退火处理可以提高样品的阻抗变化率,测量频率为7 MHz时,焦耳退火处理的最佳电流密度为32 A/mm2,最大阻抗变化率达198%;扭矩焦耳退火处理后,样品TGI效应的非对称性随着预加扭矩的增大而增大,同时阻抗变化率峰值减小。     

脉冲电流处理对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金薄带GMI效应的影响

本文研究了脉冲电流处理对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金薄带巨磁阻抗效应和脆性的影响,并与等温退火样品的巨磁阻抗效应和脆性进行对比.结果表明,经过应力脉冲电流处理后的样品,其阻抗变化率和灵敏度都显著高于无应力脉冲处理后的样品.淬态样品在9.34MPa拉应力下,经电流密度为930A/mm2的脉冲电流处理后,阻抗变化率可达到220%,灵敏度达到0.35%/A·m-1.用应力脉冲电流处理不仅可以显著提高巨磁阻抗效应,而且可以有效抑制样品长时间的等温退火带来的脆性问题.     

脉冲电流退火对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金薄带巨应力阻抗效应的影响

研究了脉冲电流退火工艺对非晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金薄带巨应力阻抗（GSI）效应的影响。结果表明，在外加100MPa拉应力下对非晶合金进行脉冲电流退火后，巨应力阻抗效应显著提高，并且△Z／Z最大值随退火电流密度的增加而增加，当退火电流密度为930A／mm^2时，阻抗的最大相对变化达到350％。     

Fe73.5CulNb3Si13.5B9非晶合金的晶化动力学

用差热分析(DTA)结合X射线衍射(XRD),研究了Fe73.5Cu1Nb3 Si13.5B9非晶合金的晶化动力学.结果表明:温度在0～700℃范围内,该合金的晶化相为α-Fe和Fe2B;α-Fe相晶化表观激活能为452.39 kJ/mol,Fe2B相的晶化表观激活能395.23 kJ/mol;两相在晶化初期激活能最小,随晶化量Xc的增加而迅速增大,在a-Fe的体积分数为30%～80%,Fe2B的体积分数为40%～80%时,呈现极大值.     

Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9软磁合金晶化处理

利用综合热分析仪测量了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9晶化处理的焓变和晶化温度,并制定了不同的晶化退火工艺,利用振动样品磁强计自动测量仪对晶化处理后的试样进行了磁性能测定.研究结果表明,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9软磁合金从250 ℃开始加热,经过370 ℃、470 ℃二次预热处理,在560 ℃保温1 h后,炉冷到250 ℃出炉冷却,可获得较高的软磁性能.     

Fe73.5Cu1Mo3Si13.5B9超微晶磁粉芯的研究

本文对Ｆｅ７３．５Ｃｕ１ｍＯ３Ｓｉ１３．５Ｂ９超微晶合金带制作磁粉芯的工艺进行了研究。特别对粉的粒度，成形压力，绝缘的配比以及磁粉芯的磁性能进行了深入的探讨。发现磁粉芯的性能与制粉用的微晶带材是否具有优良磁性能无关。通过调整绝缘剂量及其组分可以使磁粉芯的磁性能发生相应的变化。超微晶粉的粒度对磁粉芯的性能及频率特性起着决定的作用。     

Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶铁芯的应力退火研究

将环状Fe73．5Cu1Nb3Si13．5B9非晶合金在540℃应力退火,形成具有蠕变感生各向异性的Fe73．5Cu1Nb3Si13．5B9纳米晶铁芯。在炉冷条件下,应力退火的剩磁Br随退火时间的延长可降至0．22T;退火时间超过20min后,Br无明显改变。炉冷条件下获得的剩磁要低于空冷的剩磁。应力的作用对晶化过程中析出相的微观结构没有影响。     

退火工艺对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶带材耐腐蚀性能的影响

采用电化学方法研究了退火工艺对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶带材耐腐蚀性能的影响.用差热分析仪分析了该纳米晶带材的晶化过程,利用X射线衍射仪对经不同温度退火后的非晶带材的晶态结构进行了分析,并用恒电位法测试了样品在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能.结果表明,在3.5%NaCl溶液中,经过不同温度退火后的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶带材的耐腐蚀性能随退火温度的升高呈先增加后降低的趋势,其中530 ℃退火后的样品具有最好的耐蚀性.     

Microstrucural characterization of gas atomized Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1 and Fe97Si3 alloys

Powder particles of Fe_73.5Si_13.5B₉Nb₃Cu₁ and Fe₉₇Si₃ soft magnetic alloys have been prepared by gas atomization. The gas atomized powder was microstructurally characterized and the dependence of coercivity with the composition and powder particle size investigated. As-atomized powder particles of both compositions were constituted by a bcc α-Fe (Si) solid solution. The Fe_73.5Si_13.5B₉Nb₃Cu₁ powder particles presented a grain microstructure with dendrite structure, which dendrite arms were enriched in Nb. The coercivity increased as the particle size decreased, with a minimum coercivity, of 5 Oe, measured in the Fe₉₇Si₃ alloy in the range of 50–100 μm powder particle size. The coercive fields were quite higher in the Fe_73.5Si_13.5B₉Nb₃Cu₁ than in the Fe₉₇Si₃ powder, due to the Nb addition, which produced a phase segregation that leads to a noticeable magnetic hardening.     

电压波形对铁铜铌硅硼非晶薄带磁感应效应的影响

研究了输入交流电压波形对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带磁感应效应和磁感应效应变化幅度的影响,并研究了当输入电压为正弦交流电压时,非晶薄带磁感应效应变化幅度的重复性以及温度和湿度的稳定性。结果表明,当输入电压为正弦交流电压时,线圈两端的感应电压也为同频率的正弦交流电压,当输入电压为矩形脉冲电压时,线圈两端的感应电压则为同频率的尖脉冲电压;其磁感应效应比输入电压为正弦交流电压的强,但磁感应效应变化幅度比输入电压为正弦交流电压的小;当输入电压为正弦交流电压时,非晶薄带磁感应效应变化幅度的不重复性误差很小,且受温度和湿度的影响小。