FeCuCrVSiB单层和多层膜的横向巨磁阻抗效应

用射频溅射法制备了Fe_71.5Cu₁Cr_2.5V₄Si₁₂B₉单层膜和结构为(F/S)₃/M/(F/S)₃的多层膜，在制备过程中加72kA/m的纵向磁场.研究表明在制备过程中加磁场明显改善了材料的软磁性能，降低了材料的矫顽力.将样品经不同温度退火热处理后，发现经230℃退火1.5h的单层膜和多层膜具有最佳的软磁性能和最大的磁阻抗效应，单层膜最大横向磁阻抗比为37.5%，多层膜最大横向磁阻抗比高达277%.通过比较单层和多层膜磁阻抗效应随频率和磁场的变化，发现多层膜具有较低的磁阻抗效应的临界频率和峰值特征频率，和较大的磁阻抗变化率，而且有较低的横向磁阻抗效应的饱和场. 关键词： 铁基合金 多层膜 巨磁阻抗效应     

钴基非晶丝的巨磁阻抗效应实验装置设计

介绍了巨磁阻抗效应的原理,提出了测量方法,分析巨磁阻抗效应随频率、外加磁场的变化规律.研究表明在6~21 MHz范围内,100 mT磁场下巨磁阻抗可达-50%以上,并且在30~40 mT磁场下巨磁阻抗即可达到-40%.     

新一类磁传感效应——巨磁阻抗效应

材料的交流阻抗随外加直流磁的改变而变化的特性称为磁阻抗效应，在软磁合金中，这种效应是快响应，高灵敏度的，因而被称为巨磁阻抗效应，文章简单介绍了这一效应产生的基本原理、高频和低频交流电流情况下这一效应的特点，介绍了这一效应的应用前景。     

巨磁阻抗效应实验研究

利用物理实验室中常见的设备,搭建了一组巨磁阻抗效应实验装置,测量了在不同轴向外磁场及不同频率下钴基非晶态软磁合金细丝的阻抗.阻抗实部虚部均随外磁场增大迅速减小,而随频率增大缓慢增大.与交流阻抗的电磁理论比较,该实验结果与理论一致.实验观察到在40 MHz的频率、10 mT外磁场中阻抗变化达80%.根据数据和理论公式拟合,发现材料复磁导率随磁场强度增大迅速减小.     

FeCuCrVSiB多层膜巨磁阻抗效应的研究

研究了结构为 (FM/SiO₂)₃/Ag/(SiO₂/FM)₃ 多层膜的巨磁阻抗(GMI)效应（这里的F M≡FeCuCrVSiB）．多层膜采用射频溅射法沉积在单晶Si衬底上，沉积过程中，沿膜面长方 向施加约72kA/m的磁场，然后在不同的温度下对样品进行了退火处理．结果表明，该多层膜 样品即使在沉积态便具有相当好的软磁性能和GMI效应，在7MHz的频率下，最大纵向和横向 巨磁阻抗比分别为45%和44%．在230℃下经90min退火处理后的样品具有最佳的GMI效应，在85MHz的频率下，最大纵向和横向巨磁阻抗比分别达到251%和277%．与磁性层总厚度相同的FeCuCrVSiB/Ag/FeCuCrVSiB三层膜相比较，在这种多层结构中出现的GMI效应更强． 关键词： 多层膜 巨磁阻抗效应 趋肤效应 有效磁导率     

磁电子学讲座 第一讲 新一类磁传感效应——巨磁阻抗效应

材料的交流阻抗随外加直流磁场的改变而变化的特性称为磁阻抗效应．在软磁合金中，这种效应是快响应、高灵敏度的，因而被称为巨磁阻抗效应．文章简单介绍了这一效应产生的基本原理、高频和低频交流电流情况下这一效应的特点，介绍了这一效应的应用前景     

复合结构丝中的电流密度分布和巨磁阻抗效应

提出了由中间为高电导率的非铁磁性金属丝外面包裹一层铁磁材料组成的复合结构丝的电流 密度分布和巨磁阻抗(GMI)效应模型，并对Cu/FeCoNi复合丝进行了数值模拟. 结果表明：在 相同的磁性材料几何尺寸和磁特性时，Cu/FeCoNi复合丝铁磁层内的电流随频率的升高比匀 质FeCoNi铁磁丝内的电流更趋于表面分布，而且开始出现趋肤效应时对应的频率明显降低. 当在比较低的频率下就可以观察到明显的MI变化时，复合结构丝中的电阻和电抗变化主要是 由趋肤效应引起，趋肤效应仍然是引起复合结构材料(包括多层薄膜结构) 关键词： 电流密度 巨磁阻抗效应 趋肤效应     

LC共振型巨磁阻抗效应的研究

采用化学镀方法成功制备了自带电容构成LC共振回路的CoP/Insulator/BeCu复合结构丝. 研究了这种新型复合结构丝产生LC共振型巨磁阻抗效应的特征,长度为l_m=95 cm的复合结构丝,当驱动电流频率为LC共振频率f_r=290 MHz时,LC共振型巨磁阻抗效应为4875%,磁场灵敏度为046%/A·m^-1,大于常规复合结构丝;远离此频率时的巨 关键词： 复合结构丝 LC共振')" href="#">LC共振 等效电路模型 巨磁阻抗效应     

各向异性场对三明治膜巨磁阻抗效应的影响

根据具有巨磁阻抗(GMI)效应的实际三明治样品的状况，提出三明治结构作为理论计算的模型，考虑了磁性层的各向异性场，利用一定边界条件下的Maxwell方程和Landau-Lifshitz方程对模型进行了理论计算，得到了阻抗与频率、各向异性场等因素间的函数关系.在此基础上，着重讨论了各向异性场H_k的作用.H_k的大小、方向均会对GMI效应造成影响，最佳的H_k应在400A/m左右，位于面内并与电流垂直.还证实了三明治结构中磁性层的磁致伸缩只会减弱G 关键词： 巨磁阻抗(GMI)效应 三明治膜 Maxwell方程 Landau-Lifshitz方程     

Co基金属纤维不对称巨磁阻抗效应

以直径32 μm的熔体抽拉Co基非晶金属纤维为研究对象, 分析了该纤维不同激励条件下的巨磁阻抗(giant magneto impedance, GMI)效应. 实验结果表明: 这类纤维的GMI效应具有不对称性特点, 即 AGMI (asymmetric GMI)效应. 同时, 发现AGMI效应随激励条件不同而变化, 随交流频率或者激励幅值升高而逐渐增强; 当存在一定偏置电压时, AGMI效应大幅增强. 通过研究纤维的磁化过程, 分析了Co基金属纤维的AGMI效应. 由于Co基熔体抽拉纤维具有螺旋各向异性以及磁滞的存在使得GMI效应具有不对称性, 频率升高或者激励电流幅值增加有利于壳层畴环向磁化, AGMI增强. 当在纤维两端施加偏置电压时, 偏置电流诱发环向磁场增强了环向磁化, AGMI效应提高; 偏置电压较低时磁场响应灵敏度提高, 同时磁化翻转向高场移动, 阻抗线性变化对应的直流磁场区间增大. 这一方面拓宽了GMI传感器工作区间及灵敏度, 另一方面不利于获得更大的磁场响应灵敏度. 10 MHz (5 mA)激励时, 施加1 V强度的偏置电压后, 对应的磁场灵敏度从616 V/T 提高至5687 V/T; 偏置电压为2 V时, 灵敏度降低到4525 V/T. 因此, 可以通过适当提高环向磁场的方法获得大的磁场响应灵敏度及阻抗变化线性区域.     

Highly sensitive giant magnetoimpedance in a solenoid containing FeCo-based ribbon

The highly sensitive giant magneto-impedance effect in a solenoid containing a magnetic core of Fe₃₆Co₃₆Nb₄Si_4.8B_19.2 (FeCo-based) ribbon under a weak magnetic field (WMF) is presented in this paper. The FeCo-based amorphous ribbon is prepared by single roller quenching and annealed with Joule heat in a flowing nitrogen atmosphere. The giant magnetoimpedance effect in solenoid (GMIES) profiles are measured with an HP4294A impedance analyzer. The result shows that the GMIES responds to the WMF sensitively (as high as 1580 %/A穖^-1). The high sensitivity can be obtained in a moderate narrow range of annealing current density (30-34 A/mm²) and closely depends on the driven current frequency. The highest sensitivity (1580 %/A穖^-1) is obtained when the FeCo-based amorphous ribbon is annealed at 32 A/mm² for 10 min and then driven with an alterning current (AC) at the frequency of 350 kHz. The highly sensitive GMIES under the WMF may result from the multiple magnetic-anisotropic structure, which is induced by the temperature gradient produced during Joule-heating the ribbon.     

Highly sensitive giant magnetoimpedance in a solenoid containing FeCo-based ribbon

The highly sensitive giant magneto-impedance effect in a solenoid containing a magnetic core of Fe36Co36Nb4Si4.8B19.2(FeCo-based) ribbon under a weak magnetic field(WMF) is presented in this paper.The FeCo-based amorphous ribbon is prepared by single roller quenching and annealed with Joule heat in a flowing nitrogen atmosphere.The giant magnetoimpedance effect in solenoid(GMIES) profiles are measured with an HP4294A impedance analyzer.The result shows that the GMIES responds to the WMF sensitively(as high as 1580 %/A·m 1).The high sensitivity can be obtained in a moderate narrow range of annealing current density(30-34 A/mm 2) and closely depends on the driven current frequency.The highest sensitivity(1580 %/A·m 1) is obtained when the FeCobased amorphous ribbon is annealed at 32 A/mm 2 for 10 min and then driven with an alterning current(AC) at the frequency of 350 kHz.The highly sensitive GMIES under the WMF may result from the multiple magnetic-anisotropic structure,which is induced by the temperature gradient produced during Joule-heating the ribbon.     

Longitudinally driven giant magneto-impedance effect enhancement by magneto-mechanical resonance

Longitudinally driven giant magneto-impedance (GMI) effect in amorphous magnetostrictive Fe₂₄Co_11.82Ni_47.3Si_1.47B₁₅ ribbons was investigated. The experimental results showed that the magneto-mechanical resonance of the ribbons had significantly enhanced GMI effect. The strong magneto-mechanical coupling (MMC) interaction resulted in high MI ratio. Maximal GMI ratio of 1532% was obtained in the sample annealed at 340 °C under transverse magnetic field. The results are explained in terms of MMC and resonance of the magnetostrictive materials.     

磁场退火对Co基熔体抽拉丝巨磁阻抗效应的影响

对Co基熔体抽拉非晶丝进行了普通炉内退火和不同磁场强度（500 Oe,1600 Oe,4000 Oe）下的横向和纵向磁场退火,利用HP4192阻抗分析仪和Lakeshore7407VSM分析了退火态样品的巨磁阻抗（GMI）效应和软磁性能.研究结果表明,纵向磁场降低了环向各向异性,纵向磁场退火样品GMI效应降低且GMI曲线为单峰,最大阻抗变化率ΔZ/Z为131%,磁场响应灵敏度为7%/Oe;而横向磁场提高了环向畴体积,增加了环向各向异性场,导致退火样品GMI曲线随频率升高由单峰转 关键词： 非晶丝 巨磁阻抗效应 退火     

外磁场与带轴夹角对非晶FeSiB/Cu/FeSiB三明治薄带巨磁阻抗特性的影响

采用层间胶合方法制备了淬态非晶FeSiB/Cu/FeSiB三明治薄带,研究了同尺寸单层薄带和三明治薄带的巨磁阻抗(giant magneto-impedance, GMI)随外磁场与带轴夹角β的变化特性.结果表明,FeSiB单层薄带在7.0 MHz最佳响应频率下,GMI仅约30%,外磁场与带轴夹角对单层薄带GMI几乎没有影响;三明治薄带的GMI效应则十分显著,在0.6 MHz最佳响应频率下,纵、横向GMI比分别达到272%和464%, GMI随β的增大而增强;所有β角的三明治薄带GMI曲线都出现各向异性峰,各向异性峰随β的增大而展宽.根据磁畴转动模型推导了薄带横向磁导率与各向异性场及β之间的函数关系式.结果显示,三明治薄带GMI随夹角β变化的特性与理论推算的横向磁导率变化有较好的一致性,而单层薄带则不然.该磁畴转动模型能定性解释三明治薄带GMI随外磁场方向变化特性.     

非晶态合金薄带与膜的巨磁电阻抗效应理论及计算

通过建立具有平面近横向各向异性场的非晶态合金薄带及膜的磁畴结构模型，利用线性化Maxwell方程组及Landau-Lifshitz方程，推出了在高频交变磁场及外加面内轴向直流磁场H_ex作用下的铁磁材料的与取向相关的磁导率表达式，得到了对方位角平均的相对磁导率及阻抗的计算式，导出了磁导率与张量磁化率分量间的关系，对材料磁导率的实部及虚部随H_ex的变化进行了计算，并给出了对应的磁谱图.建立的磁导率与外磁场的理论关系可将Panina及Kraus给出的理论结果统一起来. 关键词： 非晶态合金薄带及膜 取向相关磁导率 GMI效应理论与计算 近横向各向异性场