电流退火CuBe/绝缘层/NiCoP复合结构丝的磁化特性和巨磁阻抗效应

用化学镀的方法制备了CuBe/绝缘层/NiCoP复合结构丝,用2 A直流电流退火2 min.研究了退火对样品巨磁阻抗效应的影响,发现退火大幅度提高了样品的巨磁阻抗效应,最大磁阻抗比率ΔZ/Z由制备态时的42.3%提高到693.1%,增加了15.4倍.利用复数磁导率和等效电路研究了样品的磁化特性,并对电流退火增强复合结构丝巨磁阻抗效应的机理作了分析.电流退火消除内应力且改变样品的磁结构,使得退火样品的Δμ′和Δμ″远大于制备态样品,增强了样品的巨磁阻抗效应.     

GMI效应多特征表征方法研究

基于巨磁阻抗(GMI)效应的磁传感器在磁测量领域的具有大的应用前景。而阻抗模值特征的非线性特征,会限制传感器的测量效果。通过对GMI效应进行理论分析,并搭建实验系统对钴基纳米非晶丝材料进行测量和研究,提出了多特征表征的表征方法,采用阻抗模值特征和阻抗角特征相结合的多特征表征方式,能够消除单一特征的非线性特征的限制,拓展了敏感材料的测量范围,减小了非线性拟合误差,具有一定的意义和应用前景。     

非晶铁磁纤维应力阻抗效应的理论分析

玻璃包裹非晶铁磁纤维的应力阻抗效应在应力传惑器以及智能吸汲材料寺万回有巳大的潜在应用．本文从LLG和Maxwell方程出发,从理论上分析了非晶铁磁纤维的应力阻抗效应以及诸多内外部因素对它的影响．分析结果表明,当其他因素不变时,应力阻抗效应分别随着外应力、外磁场、饱和磁致伸缩系数、饱和磁化强度以及频率的增大先增后减,但对纤维半径变化最敏感,而饱和磁化强度对应力阻抗效应的影响则很小．上述研究对非晶铁磁纤维制造工艺的优化以及应力阻抗效应最佳实验条件的探索具有一定的指导意义．     

几种非晶态合金的交流磁性研究

本文研究了四种非晶态合金的磁性参数随频率ｆ及磁感应强度Ｂ的变化规律，得出非晶态合金的磁化过程符合晶态金属磁畴理论的技术磁化规律；在中强场内交流损耗符合晶态金属磁损耗分离关系，找出了Ｐ／ｆ与频率ｆ关系曲线包含两条直线规律，求得直线转折所对应的频率约为２０ｋＨｚ；不同铁磁性非晶态合金在最大磁导率μｍａｘ值相差较大的情况下，磁损耗分离满足相同的规律。     

非线性左手材料中磁场与电场的耦合模型

在非线性左手材料中,Kerr介质的磁化效应,使得等效磁导率与磁场强度呈非线性关系.利用等效磁导率和磁场强度的二阶近似关系,得到关于电场和磁场的耦合模型.基于这一模型,给出它的精确的亮、暗孤子解.     

加磁场制备FeCuNbSiB软磁合金薄膜的畴结构和巨磁阻抗效应

本文研究了用射频溅射法制备的Fe73．5CulNb3Si13．5B9薄膜的巨磁阻抗效应,并对其磁畴结构进行了分析．探讨在制备过程中加一纵向或横向稳恒磁场对薄膜各向异性场的影响．在制备过程中加磁场使得材料的软磁性能得到明显改善,矫顽力从400Am^（-1）降为60Am^（-1）,磁阻抗效应有较大提高．加横向磁场制备的Fe73．5CulNb3Si13．5B9薄膜的畴结构,不是严格的沿着样品的长方向,而是略向宽方向倾斜．经300℃退火后的FeCuNbSiB薄膜具有最大的磁阻抗效应,其纵向磁阻抗比为38％,横向磁阻抗比为27％,巨磁阻抗效应的磁场灵敏度分别为47．5％／kAm^（-1）和11．3％／kAm^（-1）．     

CoFeBSiNb非晶合金带材纵向驱动巨磁阻抗效应研究

采用单辊快淬法制备了具有强非晶形成能力的Co63Fe4B22Si5,6Nb5非晶合金带材。利用HP4294A阻抗分析仪测量了经不同温度退火的Co基非晶合金带材在纵向驱动模式下的巨磁阻抗效应（GMI）．实验结果表明：材料经去应力退火后,其软磁性能得到了有效的改善,其中经580℃退火1h的Co基非晶薄带在475kHz电流驱动下的GMI比值可高达2400％,其灵敏度达114％／（A·m^-1）．     

Giant magnetoimpedance effect in as quenched Fe89-xZr7B4Cux (x=1.0-2.5) ribbons

The giant magnetoimpedance (GMI) effect in as-quenched FeZr7B4Cux (x=1.0-2.5) ribbons is reported. The as-quenched FeZr7B4Cux (x=1.0-2.5) ribbons were prepared by the vacuum melt-spun processes withthe quenching speed of 37m/s. The magnetoimpedance measurement were performed at room temperature, where the current flows through the length of the ribbons in the direction parallel to the dc fields. Results show that values Z (impedance), R (resistance) and X (reactance) forboth H=0A/m and H=5127A/m increases with increasing ac frequency. This can be explained by the skin effect mechanism. The GMI effect almostcan not be found in the Cu content (mass fraction) range x 1.5%. With increasing Cu content x > 1.5%, the GMI effect become evident for as-quenched FeZr7B4Cux (x=1.0-2.5) ribbons. GMI ratio (Z(0)Z(H)/Z(0)) in as quenched Fe86.5Zr7B4Cu2.5 with melt-spun quenching speed of canreaches 33.69% at H=5127A/m. This indicated that good GMI properties can be also obtained in as-quenched FeZrBCu ribbons without annealing.     

真空蒸镀法制备巨磁阻抗材料

采用真空蒸镀法在玻璃基片上制备具有巨磁阻抗效应的单层FeS iB薄膜.通过改变驱动电流方向和外磁场方向,得到4种测量巨磁阻抗效应的方式.通过比较发现,只有当外加磁场和单轴磁各向异性方向垂直时才有比较明显的巨磁阻抗效应的出现,并比较了磁各向同性和磁各向异性FeS iB薄膜的巨磁阻抗效应.验证了用真空蒸镀法能够制备具有巨磁阻抗效应材料的可行性.     

用纵向磁光克尔效应观察Co/Cu/Co三层膜正交方向磁矩随磁场的翻转过程

运用光弹调制器和锁向放大器作为主要的光电子仪器,搭建磁光克尔效应实验系统,将平行和垂直磁场应用于纵向磁光克尔(Kerr)效应,用来分析薄膜正交方向磁矩随磁场翻转的情况.应用此方法,研究了在不同衬底上用磁控溅射方法制备的Co(2.7 nm)/Cu(2 nm)/Co(2.7 nm)三层膜的磁性及磁矩翻转,探索其耦合机理.衬底与间隔层Cu层表面结构的差异,诱导了底层Co与表面层Co结构的差异,导致底层和表面层Co膜的矫顽力不同,从而实现了两铁磁层的磁矩翻转不一致.     

非晶FeCuNbSiB多层膜的巨磁阻抗效应

研究在250℃退火温度下非晶FeCuNbSiB薄膜的巨磁阻抗效应.X-ray谱和Mossbauer谱显示样品为非晶状态.导电层的厚度为2 μm,磁性层的厚度为1 μm.三明治结构的最大阻抗效应为20%.为了提高巨磁阻抗效应,在两磁性层之间加入了绝缘层SiO2,在250℃退火温度下最大阻抗效应为62%.随着驱动电流频率的增大,磁阻抗效应曲线由随磁场的单调下降变为出现峰的结构.     

非晶FeCuNbSiB多层膜的巨磁阻抗效应(英)

研究在250℃退火温度下非晶FeCuNbSiB薄膜的巨磁阻抗效应.X-ray谱和Mössbauer谱显示样品为非晶状态.导电层的厚度为2μm，磁性层的厚度为1μm.三明治结构的最大阻抗效应为20%.为了提高巨磁阻抗效应，在两磁性层之间加入了绝缘层SiO₂，在250℃退火温度下最大阻抗效应为62%.随着驱动电流频率的增大，磁阻抗效应曲线由随磁场的单调下降变为出现峰的结构.     

钢管磁特性对涡流检测信号影响的仿真研究

基于ANSYS有限元软件,建立了钢管饱和磁化下的涡流检测数值计算模型,研究构件磁导率特性与涡流检测信号的作用机制.鉴于ANSYS软件的谐波分析模块中不能同时施加交直流激励的限制,提出了一种处理磁导率的等效方法——EMP法,将涡流检测交直流激励的非线性模型简化为交流激励的线性模型.采用EMP法计算了钢管磁化后的磁导率、涡...     

A new type of longitudinally driven GMI effect of FeCo-based alloy

On investigating the longitudinally driven GMI effect of the DC annealed Fe36Co36Nb4Si4.8B19.2 alloy ribbon, the current density was 3.2×10^7 A/m^2, the GMI effect responds sensitively （the sensitivity is as high as 2440.2%/（A-m^-1）） to weak magnetic field after a 600-second annealing. The experimental result shows that the sensitivity is closely related to annealing current density, driven current frequency and eroded thickness. GMI effect, current annealing, sensitivity, magnetic domain structure     

非晶Co基软磁合金巨磁阻抗效应研究

巨磁阻抗可应用于微型高灵敏度磁传感器．我们研究了三种非晶合金薄带的巨磁阻抗效应．实验表明,在一定频率范围内提高测试频率,磁阻抗效应有明显提高;适当温度的退火也有助于磁阻抗效应的提高．其中成分为Ｃｏ７０Ｆｅ４．５Ｎｉ４Ｎｂ１Ｓｉ１２．５Ｂ８的非晶合金带的效应最显著,制备态非晶样品在频率为 ５ＭＨｚ下达 １２０％左右,经过退火处理的非晶样品在 ５ＭＨｚ下的效应可达４００％左右。     

介质中的电磁能量密度及其损耗

以电磁场理论为基础,从场与介质相互作用的角度详细分析了介质中电（磁）场能量密度的物理意义,将介质中的电磁能量密度分解为电（磁）场能量密度和介质的极（磁）化能量密度.极（磁）化能量密度决定于极（磁）化强度和外场强度.在交变电（磁）场中产生电磁能量损耗的物理机制是,由于非线性介质中的各种阻尼作用,电（磁）偶极矩跟不上外场的变化而出现弛豫损耗,电磁能量被损耗转换为热能.利用极（磁）化能量密度公式导出在简谐交变外场中电磁能量损耗的平均功率密度表达式,该损耗功率密度与介质的相对介电常数（磁导率）的虚部、外场频率和场强的平方成正比.电磁能量密度时变值分解为场能时变值、极（磁）化能时变值和电磁损耗时变值.     

利用GMI效应表征FeCuNbSiB薄带的磁结构

介绍了利用GMI效应表征540℃加不同加张应力退火的FeCuNbSiB薄带的磁结构,并结合磁力显微镜观测法进行分析。实验结果表明:该样品具有横向易磁化结构和纵向易磁化结构的复合结构,随着应力的增大,横向各向异性场呈线性增大,这跟其他研究者的研究结果相一致。采用GMI效应表征软磁材料磁结构的方法是传统磁结构表征方法的一个有益补充。     

一种新型大场纵向表面磁光克尔效应测量系统

基于磁光克尔效应的测量技术已发展成为研究表面磁性的一种有效手段,它具有高精度、响应快、低成本等优点.介绍了一种新型大场纵向表面磁光克尔效应测量系统,通过使用聚焦透镜来有效增大入射激光的入射角,提高纵向克尔信号强度,减小磁极间距,实现了测量具有较大面内矫顽力的样品;同时通过引入分光路系统来克服由于激光器光强变化所导致的信号不稳问题.该系统测量精度较高,可以满足磁性薄膜及超薄膜的面内磁滞回线测量.     

基于纵向激励的铁基非晶带弱磁传感器研究

为研制高性能的弱磁传感器,通过纵向激励方式,使得铁基非晶带Fe78Si9B13具有高巨磁阻抗(GM I)效应。在传感器电路设计中,RC反相振荡电路与开关管构成脉冲信号发生电路;峰值检波电路、无源低通滤波电路与AD620差分运算电路构成信号调理电路;由双运放组成的V/I转换电路作为负反馈电路。对基于GM I效应的弱磁传感器的输出进行了试验标定与数据分析。测试结果表明:在磁场-210μT至210μT范围内,灵敏度为5.7 mV/μT、线性度为0.87%,重复性为0.63%,迟滞误差为±0.36%,达到了实际的弱磁场测试要求。     

电渣重熔过程电磁场和温度场数值模拟

建立了考虑电流集肤效应的三维电渣重熔电磁场和温度场数学模型,并采用电磁场和金属熔池形貌测量方法分别验证了数学模型的准确性,分析了电流频率和渣池厚度对电渣重熔过程电流密度、磁感应强度、电磁力、焦耳热、温度、熔池深度的影响规律.结果表明:随着电流频率增加,电极和钢锭表面电流集肤效应明显,渣池内部电流分布基本不变;电渣重熔系统内最大焦耳热位于平底电极与渣池接触角部,然而高温区位于渣池内部电极下方靠近渣金界面处.当渣池厚度从015m增加到021m,渣池中心轴线上最高温度从1826℃降低到1721℃,金属熔池深度从022m降低到016m.