钴基非晶材料巨磁阻抗特性研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lieren001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
巨磁阻抗效应(Giant Magneto-Impedance Effects,GMI)是指软磁材料的交流阻抗随外加磁场的改变而发生显著变化的现象,产生GMI效应的主要原因是高频电流的趋肤效应。由于GMI效应具有灵敏度高、饱和磁场低、响应快和稳定性好等优点,这使GMI效应在磁传感器领域有巨大的应用前景,已引起了研究者广泛的关注。  本文采用块体旋转流动铸造法,成功的制成一批光滑连续的CoFeSiB非晶带材,厚度在12μm~40 mm,宽度在100μm~50 mm,X射线分析表明为非晶态。文章分析了制备非晶带材过程中,各工艺参数对非晶带材制备的影响,进一步优化了非晶带材的制备工艺,最终得出了制备非晶带材的最佳工艺参数。淬态非晶微带经热处理后,巨磁阻抗效应显著。样品的阻抗特性使用Agilent4294A精密阻抗分析仪测量。用振动样品磁强计(VSM)测量了材料的居里温度。利用差热分析(DTA)研究样品的晶化过程。分析了非晶微带淬态和退火态的XRD谱和GMI效应的关系。  本文系统研究了热处理工艺对非晶微带巨磁阻抗性能的影响。在张应力退火热处理中,分析了退火温度、张应力大小和退火时间对非晶微带巨磁阻抗效应的影响,得到了最佳的退火工艺:退火温度为475℃、张应力为300 MPa、退火时间为65 s,此时,巨磁阻抗变化率为236.4%,磁场灵敏度达到211.6%/Oe。在直流电流退火热处理中,研究了直流电流大小和通电时间对非晶微带巨磁阻抗效应的影响,在300 mA的直流电下,通电100 s,非晶微带巨磁阻抗性能最显著,巨磁阻抗变化率为218.9%,磁场灵敏度达到393.3%/Oe。电阻R和ΔR/R0随磁场的增大逐渐减少,当到达一定值时,阻抗变化率R和ΔR/R0就不再变化,此时非晶微带被磁化饱和,所有横向磁畴都和外磁场平行,由横向磁导率引起的电阻变化将不再增加,及横向磁导率也将到达极值。X和ΔX/X0、Z和ΔZ/Z0都有相似的规律。  文章还研究了激发电流频率和振幅对电流退火非晶微带巨磁阻抗性能的影响。在电流频率f=5 MHz、电流振幅I=10 mA时,巨磁阻抗效应最明显。在不同激发频率下,非晶微带表现出正负不同的巨磁阻抗效应,表现出巨磁阻抗效应的单峰和双峰行为,分析了产生该行为的机理原因论文还研究了非晶微带的软磁性能对非晶微带巨磁阻抗性能的影响,分析了内应力对矫顽力、以及软磁性能的影响。此外,本文还研究了非晶微带的巨磁阻抗效应以及其GMI磁滞效应,以及非晶微带的软磁性能对非晶微带GMI磁滞效应的影响。实验用Agilent4294A阻抗分析仪测量其阻抗变化,得到微带的GMI比变化率小于1%。从实验结果看,这种非晶微带要获得较小的GMI磁滞效应,则存在一个与其相对应的最佳的处理电流、激发电流、频率、以及工艺等参数。  磁畴壁的转动和磁畴的转动都对非晶微带阻抗的变化有影响,但温度对磁畴壁转动影响更大,磁畴壁的转动对温度变化比磁畴的转动对温度的变化更为敏感。在20℃-100℃时,磁畴壁转动对温度的敏感度要比磁畴转动对温度的敏感度高。在-70℃-70℃的温度范围内,阻抗变化率随温度的变化小于0.01%FS/℃,说明CoFeSiB非晶微带具有很高的温度稳定性,因此,这种经过特殊处理后的钴基非晶微带材料适合用于磁敏传感器。
其他文献
NiFeGa合金是2003年以来发展出的一种Heusler型铁磁形状记忆合金.和NiMnGa合金相比,它具有较高的居里温度和较好的加工性能,所以成为很有前途的磁驱动器材料.最近的研究表明,单
在现阶段的小学数学教学中,越来越多的学校以及教师认识到了培养自主学习能力的重要性,在课堂中也进行了相应的创新,目的就是想要提高学生的自主学习能力.在新时代的教育方式
结构失稳是钢结构破坏的重要形式。近年来结构动力失稳问题虽已有一些研究成果,但弧形钢闸门动力稳定性问题一直没有得以解决。在国内,从上个世纪60 年代开始就有一些学者对弧
各类干燥机干燥室内风速分布不均匀是导致干燥效率低、干燥不均匀的主要原因。本课题以浙江某公司生产的膨化饲料带式干燥机为研究对象,针对其存在的干燥机内气流不均匀、干燥
期刊
多年来,干旱缺水一直是湖北省乃至我国南方旱作农业低产高耗的一大障碍。特别是在鄂北岗地区,由于季节性干旱和区域性干旱以及坡耕地地表倾斜度的存在,导致降雨后的岗丘地呈现严重的雨水径流损失,使耕层土壤严重侵蚀,土体结构逐渐破坏,土壤物理性状不断恶化,加上不合理的耕作方式,年复一年,使坡耕地土壤既不保水保土,又不耐旱,极大地影响着我省旱作农业的可持续发展。因此,在湖北省特别是岗丘地区推广机械化保护性耕作技
21世纪是社会飞速发展的时代,随着现代人类生活的城市的建设与发展,人们从温饱需求慢慢变成物质需求,在吃饱穿暖的基础上,对于生活质量的需求也有所提高。在中国古代,我国伟大的祖先发明了用竹子测量距离,直到现在,历代人民对于距离的测量方法一直在进步,如今,发明了位移传感器,让它代替了尺来测量位移,位移传感器对人们工作和生活都起到了十分重要的作用,对于现代人们的日常工作和日常生活,对微小位移的高精度的测量
经过大量的调研,发现青饲切碎机动刀片的使用寿命很低,磨损非常严重,直接影响饲料的青贮效率和质量,已经不能满足广大用户的需求,所以动刀片的使用寿命急待提高,以动刀片为研
碳纳米管由于具有优异的电学、光学和力学等性能以及诱人的潜在应用前景而引起人们的广泛关注。获得宏观长度并精确控制碳纳米管的直径、层数乃至手性参数是科学家们追求的目
材料和构件的疲劳定寿工作在国内外已开展了大量深入的研究,正日趋成熟.但是,确定材料和构件在复杂腐蚀环境下的日历寿命的研究工作至今没有完善的系统方法.该文在综合分析日