纵向极化与磁化的压电/磁伸材料磁电效应理论及实验

将磁致伸缩材料及压电材料的本构方程与运动方程相结合, 考虑到压电材料具有高输出阻抗特点及测试仪器的有限输入阻抗和传输信号引线电容对磁电效应输出电压的影响, 给出了纵向极化压电材料与纵向磁化的Terfenol-D 巨磁伸材料形成的磁电元件的磁电效应理论. 研制了由六根一维磁伸材料构成的磁电元件并对其磁电效应性能进行了测试. 与前人的理论结果比较可见考虑测试系统有限输入阻抗及电缆电容后建立的磁电效应理论与实验结果更吻合.传输信号的电缆电容及测试仪器输入阻抗对检测结果产生很大的影响,它可用于解释实际中检测到的电压远小于开路电压理论结果的原因.开路下纵向极化磁电元件磁灵敏度的理论值达6 V/Oe(1 Oe=79.6 A/m),而仪器实际检测到的磁灵敏度(电压转换系数)仅为数百毫伏每奥.     

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．     

驱动频率对FeCo基磁环巨磁阻抗效应的影响

利用 Fe36Co36Nb4Si4.8B19.2(FeCo基)磁环样品,在不同电流驱动频率下进行了环向驱动巨磁阻抗效应(环向外磁场作用下)的研究.发现最佳巨磁阻抗比基本上在驱动频率为200 kHz附近出现,最大阻抗比峰值达到了286%.分析认为是样品材料磁结构的分层分布造成的.     

电流退火对NiFeP复合丝巨磁阻抗效应的影响

用化学镀方法在铜丝上镀NiFeP薄膜,采用电流退火的方法对复合结构丝进行热处理.电流退火使薄膜感生圆周磁各向异性,从而使样品磁阻抗效应有明显提高.退火电流及时间有一个最佳值,当退火电流为2.8 A,退火时间为2 min时,样品在475 kHz时的磁阻抗效应为53.2％.     

基于磁场传感器的层状磁电复合振子磁阻抗效应

运用磁电耦合理论及等效电路法对磁致伸缩/压电三层和五层磁电复合振子的磁阻抗效应进行了理论和实验研究.理论研究表明,由磁致伸缩导致的压电振子内应力的改变,引起磁电复合振子的磁阻抗效应.实验结果显示,无论是在磁电复合振子的谐振还是反谐振频率,五层磁电复合振子的磁阻抗明显大于三层复合振子的磁阻抗.利用等效电路分析了该实验结果,并运用复合材料磁电耦合的乘积效应解释了磁阻抗产生的原因.测试结果显示,在谐振和反谐振频率下,五层串联复合振子的磁阻抗ΔZ/Z最大值分别为46.9%和60%,而三层复合振子的磁阻抗ΔZ/Z最大值分别为13%和30.2%.由实验结果计算得出三层和五层磁电复合振子的磁分辨率分别可达2.2×10-10 T·μΩ-1和2.5×10-11 T·μΩ-1.研究结果为磁电复合振子在磁异常探测传感器中的应用提供了实验及理论基础,并有助于优化以层状磁电复合振子为核心的磁场传感器的结构.     

声波测井压电陶瓷换能器极化特性分析

从声波测井圆管状压电陶瓷换能器的极化方式出发,对径向和切向极化条件下,换能器的主要特性参数进行了计算、对比、分析,指出了极化方式决定换能器机械谐振频率、机电转换系数、静态电容、机械谐振时的接收灵敏度等参数。     

LC共振增强巨磁阻抗效应

通过一种新的方法，直接在Fe基玻璃包裹丝外溅射一层铜.研究发现，玻璃绝缘层在复合结构丝中充当电介质的作用，内芯层与外层铜耦合形成附加电容，从而使复合丝形成LC回路,其巨磁阻抗效应从原先的250％增强到330％.通过改变外铜层长度，研究了共振频率对巨磁阻抗效应的影响.     

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.     

热处理对Fe基合金丝巨磁阻抗效应的影响

采用高频感应加热熔融快淬法拉制玻璃包裹的 Fe 基非晶合金细丝,采用温度退火制备纳米晶丝;利用真空镀膜法制作了纵向驱动微型线圈;研究不同退火温度下合成的Fe基合金丝在纵向驱动方式下的巨磁阻抗(GMI)效应.结果表明:对玻璃包裹的Fe基合金非晶丝采用不同退火温度处理,可以不同程度消除材料中的残余应力,提高材料的软磁性能,...     

基于巨磁阻抗效应的非晶丝微磁传感器

在FeCoSiB非晶丝材料物理特性基础上,利用Fourier解析法对非晶丝的巨磁阻抗效应展开分析,对它的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0～60μT的量程内具有较好的线性度,其分辨率可达0.1μT.这就解决了大多数磁传感器对地磁场、生物磁场等微弱物理量无法精确探测的缺陷,从而拓宽了磁传感器在微电子探测领域的适用范围.     

一种新型巨磁阻抗磁敏开关的设计

利用540℃和17．8MPa退火后的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金薄带具有宽平台和陡峻下降沿的巨磁阻抗特性研制了一款新型磁敏开关,并介绍了磁敏材料的GMI特性及磁敏开关的电路设计原理．实验结果表明：该磁敏开关的重复性好（2．06％）,迟滞误差小（2．71％）．     

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     

磁致频移对Fe基纳米晶巨磁阻抗效应影响的研究

研究了Fe基纳米晶粉芯线圈与电容并联成LC回路的共振频率，fr)随外加磁场变化的特性，讨论了磁致频移对Fe基纳米晶巨磁阻抗效应的影响，认为在纵向驱动巨磁阻抗效应中，磁致频移对Fe基纳米晶巨磁阻抗有十分灵敏的影响。     

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.     

用于高频磁阻抗效应的软磁薄膜研究

讨论了用高频磁阻抗效应传感技术的ＮｅＦｅ软磁薄膜制备和薄膜单轴各向异性产生方法及机理，用射频磁控溅射法在几十ｋＡ／ｍ磁场定向下制备出具有一定单轴各向异性的Ｎｉ８１Ｆｅ１９软磁薄膜，并对所测得的薄膜各种磁化曲线进行了分析。     

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     

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．     

非磁金属中间层对磁性隧道结磁电阻效应的影响

用自由电子近似方法对具有非磁金属中间层的磁性隧道结的磁电阻进行了研究，从理论上讨论了非磁金属中间层对磁电阻的影响。数值计算结果表明，当外加偏压不同时非磁金属中间层的作用是不同的。在外加电压使电子从非磁金属中间层穿过势垒的情况下，非磁金属中间层的变厚可以增强隧穿磁电阻效应。这一性质可以用于磁性隧道结的优化。     

FeNi软磁镀层巨磁阻抗效应的研究

用异常共沉积电镀的方法,在ＢｅＣｕ基片上镀制Ｆｅ２０＋δＮｉ８０－δ镀层,主要研究阴极电流密度和电镀时间对镀层的磁性和磁阻抗效应的影响,ＦｅＮｉ镀层的磁阻抗特性同材料的软磁性能密切相关,观察到最大的磁阻抗效应达３５％。