应力退火的Fe基纳米微晶带纵向驱动巨磁阻抗效应的研究

测定了不同张应力退火生成的Ｆｅ７３Ｃｕ１Ｎｂ１．５Ｖ２Ｓｉ１３．５Ｂ９纳米微晶带在高频纵向驱动堤下的巨磁阻抗效应。从相们随外磁场的外磁堤的变化规律中得出,与磁损耗相应的α”随外磁堤的变化是引起高频纵向驱动巨磁阻抗效应的重要原因。并由相位随堤变化的最小值可以很确定出材料的横向磁各向异性ＨＫ的大小,这为测量材料的磁各向异性堤提供了一个亲折方法。     

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。     

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。     

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     

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。     

溅射条件下对FeSiB薄膜磁性及巨磁阻抗效应的影响

采用射频磁控溅射法,在不同溅射条件下制备了ＦｅＳｉＢ薄膜。研究了溅射条件下对薄膜应力、磁滞回线及磁阻抗效应的影响。结果表明：随着溅射氩气压强的增加,薄膜内应力从压应力变为张应力,磁滞回线的形状随溅射条件下的不同也发生改变。对磁各向异性的变化作了分析和讨论,而面内横向单轴磁各向异性的重要性在磁阻抗效应的实验中充分得到了体现。     

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。测量了溅射薄的磁滞回线，并利用ＨＰ４１９４Ａ阻抗分析仪，在１－４０ＨＭｚ频率范围内研究了样品的巨磁阻抗效应。     

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。     

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。     

溅射条件对FeSiB薄膜磁性及巨磁阻抗效应的影响

采用射频磁控溅射法,在不同溅射条件下制备了FeSiB薄膜。研究了溅射条件对薄膜应力、磁滞回线及巨磁阻抗效应的影响。结果表明:随着溅射氩气压强的增加,薄膜内应力从压应力变为张应力,磁滞回线的形状随溅射条件的不同也发生改变。对磁各向异性的变化作了分析和讨论,而面内横向单轴磁各向异性的重要性在巨磁阻抗效应的实验中充分得到了体现。     

铁基纳米微晶玻璃包裹丝的软磁性能及巨磁阻抗效应

采用高频感应加热熔融拉引法制备Fe73.0Cu1.0Nb1.5V2.0Si13.5B9.0玻璃包裹合金非晶细丝，经不同温度下退火处理得到玻璃包裹纳米微晶丝，并对其软磁性能及其巨磁阻抗效应的特点进行了研究。结果表明，样品在退火温度为540～570℃时具有最佳软磁性能，并在570℃得到最大磁阻抗变化为253％．是目前国际同类材料的玻璃包裹丝中观察到的最大值。     

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.     

退火温度对Ti53.5Ni22.8Cu23.7合金快速凝固条带组织的影响

采用快速凝固法制备了Ti53.5Ni22.8Cu23.7合金薄带,对快速凝固合金条带在不同温度下退火热处理态的微观结构进行了X射线衍射和TEM分析.结果表明, 在450℃退火处理时,合金组织为B19、B2和条状析出物共存,条状析出物与基体呈共格关系,宽约为10～15nm;500℃退火以后形成纳米多晶B19和单晶B19的混合组织;Ti2(Ni Cu)析出物在高于550℃以上温度退火时形成,其晶粒尺寸随温度升高长大,板条宽由30～50nm变化到200～300nm;在650℃退火态下,Ti2(Ni Cu)晶粒进一步长大并影响马氏体的形貌,局部区域高密度晶界相互叠加形成莫尔条纹.     

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...     

退火温度对硅基溅射银膜微结构和应力的影响

用直流溅射法在硅(111)基底上制备银膜，膜厚为380nm。用BGS6341型电子薄膜应力分布测试仪对膜应力随退火温度的变化进行了研究，结果表明：膜应力随着退火温度的升高而增大，在400℃退火温度下膜应力变化明显。用MXP18AHF型X射线衍射仪测量了膜的衍射谱，对膜微结构随退火温度的变化进行了讨论。制备的Ag膜仍为面心立方结构，呈多晶状态，平均晶粒尺寸为23．63nm，薄膜晶格常数(0．40805nm)比标准样品晶格常数(0．40862nm)稍小。     

铁基非晶薄带的磁感应效应

研究了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带磁感应效应的影响因数.结果表明,磁感应效应变化幅度随着磁场强度的增大而增大;当测试频率为30kHz,薄带长度为3cm,线圈匝数为300匝时,淬火态非晶薄带的磁感应效应变化幅度最大;与淬火态非晶薄带相比,退火可以提高磁感应效应变化幅度,且经300℃×1h退火后的磁感应效应变化幅度最大.     

退火工艺对铁基非晶薄带磁感应效应的影响

研究了频率、磁场强度以及退火工艺对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带磁感应效应变化幅度的影响.研究结果表明:磁感应效应变化幅度随着磁场强度的增大而增大,随着频率的升高呈现先增大后减小的趋势;与淬火态非晶薄带相比,退火可以提高磁感应效应变化幅度,且经300℃×1h退火后的磁感应效应变化幅度最大.     

Influence of magnetic annealing on high-frequency magnetic properties of FeCoNd films

FeCoNd thin film with thickness of 166 nm has been fabricated on silicon (1 1 1) substrates by magnetron co-sputtering and annealed for one hour under magnetic field at different temperatures (T_a) from 200 °C to 700 °C. The As-deposited and annealed FeCoNd film samples at T_a ≤ 500 °C were amorphous while the ones obtained at T_a ≥ 600 °C were crystallized. We found that the perpendicular anisotropy field gradually decreases as the annealing temperature increases from room temperature to 300 °C. A well induced in-plane uniaxial anisotropy is achieved at the annealing temperature between 400 and 600 °C. The variation of the dynamic magnetic properties of annealed FeCoNd films can be well explained by the Landau-Lifshitz equation with the variation of the anisotropy field re-distribution and the damping constant upon magnetic annealing. The magnetic annealing might be a powerful post treatment method for high frequency application of magnetic thin films.     

氮化硼薄膜在退火相变中的应力研究

利用射频溅射系统在P型Si（100）衬底上制备氮化硼薄膜。对其进行600～1000℃的常压下N2保护退火。通过傅立叶变换红外谱（FTIR）分析，发现hBN-cBN-hBN的可逆相变。通过不同温度退火后立方相横光学振动模式峰位的移动，计算了氮化硼薄膜中残余应力的变化。发现沉积后退火很好地解决了高立方相氮化硼薄膜应力释放的问题，可提高立方氮化硼薄膜在硅衬底上的粘附性。并且探索性地讨论在退火过程中c-BN成核、生长与薄膜中应力变化的关系。