巨磁阻抗(giant magneto-impedance,GMI)效应是指软磁材料的交流阻抗随外加直流磁场的改变而快速、高灵敏变化的物理现象。近年来一直是非晶态、晶态软磁合金研究领域热点研究课题之一,具有重要的学术价值和应用价值。与通常使用的MR、GMR和磁通门传感器相比,GMI传感器具有灵敏度高、尺寸小、响应速度快和功耗低等特性,因此GMI效应一经发现就引起人们广泛的重视。本文主要选取了具有良好软磁性能的非晶/纳米晶铁基材料作为研究对象,通过热处理优化,形状和尺寸优化,得到了铁基材料的阻抗效应特性。同时研究了材料微结构、磁学性能以及由此引起的阻抗的变化。主要研究内容和成果如下:1.本文对软磁材料的GMI效应做了概括性研究,包括GMI现象的起因、影响GMI的因素、纳米晶GMI材料的制备和性能等。2.采用Agilent E4991A射频阻抗/材料分析仪和振动样品磁强计(VSM)对带材磁学性能进行了研究。3.利用光刻、刻蚀、抛光、溅射以及微电镀工艺制备了纳米晶Fe基单层以及五层直线型、曲折型结构,并对加工工艺进行了优化设计和研究。4.分析了退火温度对材料GMI性能的影响。研究了不同结构的GMI效应,并作了对比研究。研究显示多层结构与单层结构的GMI效应变化曲线有很多相似之处,但多层结构和曲折型结构的GMI效应更为明显,远大于相应直线条单层结构,并且变化的最大值在较低的电流频率下即可获得,因此,多层结构在实际应用中具有明显的优势。结合实验结果,详细分析了影响GMI效应的几个因素并对原因进行了分析。