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.     

巨磁阻抗效应及其应用

近年来在FeCoSiB等非晶和纳米晶丝带中发现了巨磁阻抗效应,由于其灵敏度高,因而在磁传感器技术中有巨大的应用前景,受到国内外专家的广泛关注 本文简单介绍了巨磁阻抗效应的原理,并结合近年来具有巨磁阻抗效应的非晶和纳米晶铁磁合金的应用研究进展情况,提出了巨磁阻抗效应可能广泛应用的领域     

巨磁阻抗效应及其应用

近年来在FeCoSiB等非晶和纳米晶丝带中发现了巨磁阻抗效应，由于其灵敏度高，因而在磁传感器技术中有巨大的应用前景，受到国内外专家的广泛关注。本文简单介绍了巨磁阻抗效应的原理，并结合近年来具有巨磁阻抗效应的非晶和纳米晶铁磁合金的应用研究进展情况，提出了巨磁阻抗效应可能广泛应用的领域。     

溅射工艺对NiFe/Cu复合丝结构和性能的影响

利用射频磁控溅射法分别采用连续溅射和间歇溅射工艺制备了Ni80Fe20/Cu复合结构丝。通过扫描电镜和X射线衍射等手段研究了溅射模式对复合丝微观结构的影响.结果表明：间歇溅射使镀层之间形成明显的界面,镀层结晶度增加,晶粒较大.利用巨磁阻抗效应和磁滞回线手段分析了样品的磁性能,发现实验中溅射的磁性层具有良好的软磁性能,复合丝呈现出较大的巨磁阻抗效应.当采用间歇溅射工艺时,由于复合丝的镀层中存在明显界面,内、外磁层的磁化行为不同,出现两个各向异性场.该样品经退火后,释放了一部分内部应力,软磁性能提高,阻抗效应增强,且内、外磁层磁性能趋于一致.     

Ni80F20复合结构多层膜的巨磁阻抗效应研究

用磁控溅射法在载玻片上制备了(Ni80Fe20/SiO2)n/Cu/(SiO2/Ni80Fe20)n复合结构多层膜,并对其巨磁阻抗效应进行了研究.研究结果表明,采用多组双层结构(n＞1)后,样品的巨磁阻抗效应明显增大;当n=3时,观测到最大的纵向巨磁阻抗(LMI)效应为10.81%,最大的横向巨磁阻抗(TMI)效应为17.08%.当n=4,5时,巨磁阻抗效应比n=3时略有减小.由XRD谱和磁滞回线等,研究了双层结构(Ni80Fe20/SiO2)循环次数n引起的样品材料晶体结构和磁性能等变化,以及对样品巨磁阻抗效应的影响.     

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.     

带材非对称巨磁阻抗效应理论建模及数值计算

非对称巨磁阻抗效应具有高灵敏度的磁场响应。对于具有内部非晶软磁层和表面结晶层的带材,其非对称巨磁阻抗效应的传感建模是个复杂问题。本文针对这一问题,采用有效偏置场描述表层和内层之间的耦合作用,通过求解Landau-Lifshitz动力学方程和线性Maxwell方程得到器件的对角和非对角电压,并计算结晶层厚度变化时的磁场特性正反向工作区间和灵敏度。计算结果与实验基本相符,表明所建模型是可靠有效的。它对研制高灵敏度和宽工作区间的磁传感器具有指导意义。     

铁基纳米晶合金巨磁阻抗效应的理论研究

利用“双相”结构模型首次推导了薄带形纳米晶合金的巨磁阻抗解析式,证实了巨磁阻抗效应起源于高频趋肤效应并与磁导率密切相关,发现小的磁晶各向异性是导致巨磁阻抗效应的一个重要因素。所得理论结果对现有的实验数据给出比较令人满意的解释。     

碳基/软磁合金复合材料的巨磁阻抗效应研究进展

传统巨磁阻抗材料重量大、成本高、功能单一.将软磁合金材料与新型碳材料(碳纤维、石墨烯)进行复合,保证巨磁阻抗效应高灵敏度的同时,兼顾碳材料的诸多优势.针对两类典型碳材料,分别研究其与Fe基软磁合金组成的复合材料的结构、静态磁性、巨磁阻抗特性,并将该类新型材料的巨磁阻抗性能与传统材料进行对比.结果发现:软磁合金包裹的碳纤维丝的巨磁阻抗效应优异;石墨/Fe Ni合金组成的层状结构复合材料能够在低频下获得优异的巨磁阻抗性能.     

化学镀BeCu/NiFeB丝巨磁阻抗效应研究

用化学镀的方法,在100 μm BeCu丝上沉积了NiFeB薄膜镀层.研究了退火温度和驱动电流频率对样品巨磁阻抗效应的影响.观察到200 ℃退火后样品最大巨磁阻抗效应为33％.在BeCu丝与NiFeB镀层之间加入绝缘层后,最大巨磁阻抗效应提高到83％.     

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．     

纵向驱动巨磁阻抗效应的研究进展

对纵向驱动巨磁阻抗(LDGMI)效应的特性、原理及应用技术的研究进行了综述,对学术界存在争议的LDGMI效应和巨磁阻抗(GMI)效应基本物理机制问题进行了评析.认为LDGMI效应和GMI效应的区别在于工作模式不同,而基本物理机制相同,在应用开发中两者各有优缺点,相互可以形成互补关系,而LDGMI效应相比GMI效应具有灵敏度更高、可靠性更高、适应性更灵活等优点,在新型磁敏传感器和新型磁性能测量仪器开发应用中LDGMI效应会发挥独特的优势.LDGMI效应前景光明,值得业界关注.     

GMI磁场测量仪的研究

利用铁基纳米微晶材料的巨磁阻抗效应设计制作了一种新型的磁场测量仪,并对其性能进行了测试．实验结果表明,该磁场测量仪具有良好的性能,用作弱磁场探测时优于高斯计．     

应力退火对FeCo基玻璃包裹合金丝巨磁阻抗效应的影响

在空气中300℃下对组分为Fe36Co36Nb4Si4.8B19.2玻璃包裹合金丝进行应力退火,研究不同应力大小对其巨磁阻抗效应的影响。实验表明,随着外加应力的增加,半高宽表现出逐渐增大的趋势,而最大巨磁阻抗比与灵敏度则均表现为先增加后减小的趋势,在50Mpa时达到最佳。这种现象与应力感生的磁各向异性有关     

一类新型非晶丝微磁探测器在坦克静态 磁场分析中的应用

在了解FeCoSiB非晶丝材料物理特性的基础上,利用傅里叶解析法对非晶丝的巨磁阻抗效应展开分析,对其数学模型进行实验验证.进而探讨基于非晶丝传感元件的高灵敏度微磁物理场探测技术及电路实现途径,并以CPLD芯片为核心设计信号处理电路.实验结果证明传感器在0～1T的量程内具有较好的线性度,其分辨率可达100nT.并利用这种新型微磁探测器对地磁场变化的高灵敏性,分析坦克目标静态复合磁场的空间分布及通过特性,提高了数理模型的准确性.     

反馈式巨磁阻抗弱磁传感器的设计与实现

为提高基于巨磁阻抗(GMI)效应的弱磁传感器的性能,该文研究了Fe基非晶带在纵向激励下的GMI特性.建立和分析了传感器反馈模型,设计了反馈式GMI弱磁传感器.由CMOS集成反相器组成脉冲激励电路,由峰值检波电路、低通滤波电路、差分放大电路及电压跟随器组成信号调理电路,由仪用放大器、低通滤波电路、电阻和电感组成负反馈电路.利用亥姆霍兹线圈和标准恒流电源组成标定系统,对该传感器进行了加反馈和不加反馈两种情况下的对比测试.实验结果表明:在外加磁场强度为-2.5～2.5Oe范围内,该反馈式GMI弱磁传感器较无反馈的GMI弱磁传感器的线性度指标提高了41％;传感器输出的漂移在不加反馈时为10～20 mV/h,加入负反馈后在无外加磁场时为2 mV/h,在外加磁场强度为2.5Oe时为3 mV/h;传感器的截止频率在未加反馈时约为2 kHz,加入负反馈后提高到了4 kHz以上.     

纵向驱动巨磁阻抗效应的相位特性

作者测定了９８ＭＰａ应力退火生成的Ｆｅ７３Ｃｕ１Ｎｂ１．５Ｖ２Ｓｉ１３．５Ｂ９纳米微晶带纵向驱动微磁阻抗的相频曲线和不同频率的相位随外磁场变化的规律。从相频曲线的峰位可确定样品的特征频率。从不同频率驱动场下磁阻抗的相位随外磁场变化的规律,说明了纵向驱动巨磁阻抗效应在小于特征频率时是磁电感效应,大于特征频率时是磁阻抗效应,且在高频时主要是与畴壁移动磁化的阻尼而引起的磁损耗密切有关。     

复合玻璃包裹纳米晶细丝的巨磁阻抗效应

采用磁控溅射法在铁基纳米晶玻璃包裹丝外沉积铜层,研究了细丝在驱动电流流过不同层的巨磁阻抗效应．结果表明,沉积铜层后会使细丝的磁阻抗比最大值向低频段移动,并且发现当电流同时流入铜层和铁磁层时,在1MHz时就有明显的磁阻抗效应．这与导电层和铁磁层之间存在电磁相互作用有关．