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Co基非晶丝电流退火处理及其对巨磁阻抗效应的影响

作　者: 辛昕
导　师: 孙剑飞
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 非晶丝巨磁阻抗电流退火
分类号: TM271
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

巨磁阻抗(Giant Magneto-impedance,简称GMI)效应是20世纪30年代发现的物理现象,表现为磁性材料交变阻抗随外磁场显著变化。该效应具有灵敏度高、饱和磁场较低、响应较快和稳定性好等特点,在磁传感器领域具有广阔的应用前景。本文以熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B15.25非晶丝为研究对象,分析了激励频率和样品长度对GMI效应的影响。对非晶丝进行了不同电流强度和不同保温时间的焦耳电流退火,分析了不同直流焦耳退火工艺对非晶丝巨磁阻抗效应的影响。激励频率的影响分析表明,低频下阻抗实部电阻项R随外加磁场变化不明显,阻抗虚部磁电感项X变化剧烈,GMI曲线为单峰,GMI效应相对弱。中频下电阻和电感都随外加磁场敏感变化,GMI效应较强,同时GMI曲线出现双峰值。高频下出现共振现象,GMI效应变化剧烈。不同长度样品的阻抗分析表明,样品长度越短,由于闭合畴的存在使得边界效应增强,边界磁化钉扎效应增强,各向异性场升高,软磁性能降低,GMI曲线随样品长度减小由单峰转变为双峰,阻抗变化率也逐渐减小。直流焦耳热处理对样品的阻抗比△Z/Z%有很大影响,退火电流强度较小或者保温时间较少时,对GMI效应的影响较弱,不会起到改善样品GMI效应的效果,其最大阻抗比稍有下降。电流强度为100mA持续20min退火样品具有最好的GMI效应,最大阻抗比为349.1%,磁场响应灵敏度达到41.1%Oe。研究中还发现,不同频率范围内,阻抗比随焦耳退火电流强度和退火时间的变化规律不同,这是由于感抗和电阻随焦耳退火电流强度和退火时间的变化趋势不同造成的。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-19
  1.1 前言  7
  1.2 非晶丝巨磁阻抗效应  7-9
  1.3 测量参数对GMI效应的影响  9-12
    1.3.1 物理机制  9
    1.3.2 测试参数对GMI 效应的影响  9-12
  1.4 非晶丝退火工艺  12-18
    1.4.1 普通退火  12-13
    1.4.2 应力退火  13-14
    1.4.3 焦耳退火  14-16
    1.4.4 磁场退火  16-18
    1.4.5 激光退火  18
  1.5 本课题研究的意义及主要研究内容  18-19
第2章实验设备及分析方法  19-22
  2.1 实验材料的制备  19
  2.2 退火工艺  19
  2.3 阻抗测量  19-20
  2.4 软磁性能分析  20-21
  2.5 X 衍射分析  21
  2.6 DTA 热分析  21-22
第3章测试条件对非晶丝巨磁阻抗效应的影响  22-35
  3.1 引言  22
  3.2 不同频率下阻抗的影响因素  22-28
    3.2.1 低频下的GMI 效应  23-25
    3.2.2 中频下的GMI 效应  25-27
    3.2.3 高频下的GMI 效应  27-28
  3.3 阻抗的单双峰特性  28-30
  3.4 样品长度对GMI效应的影响分析  30-33
  3.5 本章小结  33-35
第4章电流退火对巨磁阻抗效应的影响  35-49
  4.1 制备态材料性能分析  35-37
  4.2 退火电流强度对非晶丝巨磁阻抗效应的影响  37-43
  4.3 退火时间对非晶丝巨磁阻抗效应的影响  43-48
  4.4 本章小结  48-49
结论  49-50
参考文献  50-55
致谢  55

Co基非晶丝电流退火处理及其对巨磁阻抗效应的影响

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