基于非晶丝GMI效应的微磁探测器

非晶丝具有优良的软磁和近零磁滞特性,为设计出灵敏度高、输出线性范围宽的微磁探测器,通过分析非晶丝巨磁阻抗(Giant Magneto Impedance,GMI)效应影响因素和存在的问题,设计了特殊结构的磁敏感元件,解决了带负反馈电路传感器电路复杂和双线圈绕制困难的问题。同时设计了高频脉冲电流发生器、信号预处理电路和数字信号处理模块,共同构成微磁探测器。对传感器和探测器分别进行了实验。结果证明:该传感器在±3Oe磁场范围内具有良好的线性,传感器磁场灵敏度可达65mV/Oe,并具有良好的温度稳定性;探测器的磁场分辨率为50μOe,能够灵敏探测微小铁磁物体。     

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。     

基于巨磁阻抗效应表征材料磁结构的模型

研究了一种可用于磁结构表征的基于巨磁阻抗效应分析材料磁结构的模型.在建立巨磁阻抗效应与简化磁结构对应关系模型的基础上,结合磁化矢量正交分解手段,通过调节巨磁阻抗效应与简化磁结构对应关系模型特征参量的方法,获得了各种形状的巨磁阻抗曲线,根据拟合得到的解叠子谱特征,可获知材料内部磁结构的组成和特征.研究结果对于磁性材料内部磁结构的新型表征方法及其内部结构的控制具有重要的意义.     

FeCuNbSiB非晶薄带的磁感应效应

研究了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B^9非晶薄带磁感应效应和磁感应效应变化幅度的影响因素。结果表明：当励磁信号为正弦交流电时,线圈感应电压也为同频率的正弦交流电压,当励磁信号为矩形电压时,线圈感应电压则为同频率的尖脉冲电压。磁感应效应随着励磁电压幅值的增大而增强;随着磁场强度和限流电阻的增大而减弱。磁感应效应变化幅度随着磁场强度和励磁电压幅值的增大而增大;随着限流电阻的增大呈现出先增大后减小的趋势。     

三明治结构薄膜GMI效应的频率特性

利用一定边界条件下的Maxwell方程、Landau-Lifshitz方程和欧姆定律,解出了三明治结构薄膜的阻抗公式,式中包含了各向异性和交换作用等因素.利用MATLAB进行了数值计算,得出三明治薄膜阻抗与外磁场和频率的关系曲线.结果表明中间夹高导电材料的三明治薄膜的巨磁阻抗效应比单层磁性薄膜大,铁磁层为横向各向异性时阻抗的峰值将出现在外磁场与各向异性场相等的位置,并存在某一最佳频率使阻抗达最大值.     

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）．     

FeCuNbSiB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和磁感应效应变化幅度的影响因素.结果 表明:当励磁信号为正弦交流电时,线圈感应电压也为同频率的正弦交流电压,当励磁信号为矩形电压时,线圈感应电压则为同频率的尖脉冲电压.磁感应效应随着励磁电压幅值的增大而增强;随着磁场强度和限流电阻的增大而减弱.磁感应效应变化幅度随着磁场强度和励磁电压幅值的增大而增大;随着限流电阻的增大呈现出先增大后减小的趋势.     

焦耳热调制CoFe基微丝的GMI与畴结构相关性分析

采用常规焦耳热退火调制熔体抽拉Co68.15Fe4.35Si12.25B13.75Nb1Cu0.5非晶微丝的巨磁阻抗效应,并观测不同电流幅值(0 mA～100 mA)退火后微丝表面磁畴结构,分析其磁阻抗性能与畴结构的相关性,以此提出表征微丝GMI效应的一种方法.研究结果表明:随着退火电流幅值的增大,磁阻抗效应比值呈现先增大后减少的变化规律.制备态时,微丝内部残余较大径向应力,表面周向畴较弱,磁阻抗效应较低.80 mA焦耳热退火后,其表面周向畴规则分布,阻抗比值[Z/Z0]max(％)值达到114.0％,对应的场响应灵敏度为127.7％/0e;100 mA焦耳热退火后,大量焦耳热促使微丝内部局域晶化较明显,其磁畴壁出现钉扎现象,周向畴被破坏,阻抗性能降低.     

FeCuNbSiB薄膜的纵向驱动巨磁阻抗效应

采用磁控溅射方法制备了单层FeCuNbSiB薄膜,利用HP4294A型阻抗分析仪测量了经不同温度退火的3种不同厚度FeCuNbSiB薄膜的纵向驱动巨磁阻抗效应．实验结果表明：不同厚度薄膜样品的最佳退火温度均为300℃;经300℃退火的0．8,1．5和3．0μm厚薄膜样品在40kHz驱动频率下的最大巨磁阻抗比分别为60．112％,262．529％和400．279％,外场灵敏度分别为1．06％,3．85％和3．03％／（A·m^-1）．采用纵向驱动模式可以使单层FeCuNbSiB薄膜在低频下呈现对弱场灵敏响应的巨磁阻抗效应．     

基于Fe基非晶薄带的宽线性GMI传感器

基于Fe76Si7.6B9.5p5C1.9非晶合金薄带的巨磁阻抗特性,研制了一种新型磁敏传感器.介绍了Fe76Si7.6B9.5P5C1.9非晶合金薄带的GMI特性及磁敏传感器的电路原理,并对磁敏传感器进行了性能测试.实验结果表明:该传感器的重复性好,迟滞误差小,线性范围广,并且在弱磁场作用下仍然可以保持良好的线性度,灵敏度为3.49mV/(A·m-1).     

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.     

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     

遗传神经网络在GMI传感器设计中的应用

 巨磁阻抗（GMI）微磁传感器具有灵敏度高、响应速度快等突出优点,但其输出信号呈高度非线性特性。利用交流偏置方法产生非对称巨磁阻抗效应（AGMI）,对磁场传感器的线性度有一定改善,但仍存在线性范围小、线性误差较大的缺点。BP神经网络具有良好的自学习、自适应和非线性映射能力,但通常训练速度较慢、易陷入局部极小值;遗传算法有很强的全局寻优能力,但其局部搜索能力不足。为充分发挥二者优点,本研究提出一种基于遗传神经网络的传感器非线性误差校正方法,并针对所设计的GMI传感器,设计了适合本系统的遗传神经网络,可通过Matlab软件实现。结果表明,经过训练的网络输出结果有序,网络的非线性映射性能良好,能精确反映该传感器系统的函数关系。该方法运算快速、精度高,对智能GMI传感器的设计具有一定工程应用价值。     

青枯雷尔氏菌龙胆酸1,2-双加氧酶基因的克隆、表达和酶性质的研究

本研究克隆、表达了青枯雷尔氏菌GMI1000菌株中编码龙胆酸1,2-双加氧酶的基因, 并通过亲和层析对该酶进行了纯化, SDS-PAGE结果表明该酶亚基约为38kDa.该酶的最适反应温度和最适pH分别为30℃和7.5.该酶的Km为56μmol/L,pI为4.6～4.8.纯化后的龙胆酸1,2-双加氧高度不稳定:4℃下放置72h即失去85%的酶活. 甘油和β-巯基乙醇可稳定该酶酶活,在添加10%(体积比)甘油至酶液(50mmol/L, pH 7.3的磷酸盐缓冲液保存)后,-20℃保藏2周后均能检出明显的酶活.0.1～1mmol/L Fe2 可以激活或者稳定该酶的酶活.Na ,K ,Mg2 和Ca2 (分别为1～2mmol/L)对该酶的酶活无明显的影响.Mn2 ,Zn2 和Fe3 的添加量超过2mmol/L时,酶活急剧下降.1mmol/L的Cu2 即使该酶失去酶活.     

基于非晶丝巨磁阻抗效应的微磁物理场探测新体制

为提高导航、制导与引信等系统的目标探测和抗干扰能力,摆脱对GPS、伽利略等系统的依赖,在阐述非晶丝材料特性及其巨磁阻抗效应概念内涵和分析该领域国内外研究状况基础上,提出了一种基于非晶丝巨磁阻抗效应的微磁物理场探测新体制.讨论了导航、制导及引信等系统要实现基于非晶丝的微磁物理场探测需解决的几个关键技术,分别就非晶丝磁探测基本技术理论、非晶丝磁滞特性及其抑制/补偿技术、非晶丝磁探测器的高灵敏度实现技术、目标探测与识别、非晶丝探测器弹(轨)道环境适应性等问题进行了分析和阐述,并给出了其基本技术途径.最后对该体制的应用前景进行了展望.     

一种基于GMI传感器的载体运动速度检测方法

基于GMI效应磁传感器的高灵敏度、高响应度,提出了一种磁传感器载体运动速度检测算法. 通过在载体上以一定距离安装两个GMI传感器对磁性目标探测,根据探测得到的磁性变化曲线,运用间接互相关算法求得曲线的对应时间差,从而得到载体的运动速度. 通过实验验证,本方法的速度误差可以控制在10%以内,且对数10m/s数量级的载体速度满足其实时性要求.      

电流退火对钴基非晶丝巨磁阻抗效应的影响

对直径为40 μm,长为5 cm的褪膜玻璃包裹钴基（Co_69.20Fe_4.16 Si_12.35B_10.77 Cr_3.42 Mo_0.1）非晶丝进行电流退火和电流应力退火,研究了退火对巨磁阻抗效应的影响.结果发现,随着退火电流密度和外加应力的增大,丝的磁阻抗变化对外加磁场的敏感度先增大后减小,在20 A/mm²和90 MPa的退火条件下,灵敏度最高,可达1%/( A·m^-1).以上述条件退火,敏感度最高可达19%/( A·m^-1).     

室温磁致冷复合工质材料的研制

采用铜包套包覆轧制工艺制备出了室温磁致冷工质Ｇｄ＿（１－ｘ）Ｔｂ＿ｘ的实用复合工质薄带。薄带表面光滑厚度均匀，具有良好的室温磁热熵效应。对制备工艺条件及若干影响磁热熵效应的因素进行了较详细的分析。