巨磁阻抗传感器敏感材料的选择

利用巨磁阻抗(GMI)效应来研制传感器,敏感材料的选择非常关键,其GMI性能的好坏直接决定了GMI磁传感器的灵敏度水平。讨论了GMI材料的选择标准,列出了能够产生GMI效应的各种材料,并分析和评述了这些GMI材料的软磁特性、GMI效应及其在传感器上的可能应用,提供了设计高性能GMI传感器的候选材料,这些材料以及新型材料的开发为GMI传感器的研制创造了有利的条件,将会促进GMI传感器的发展与应用。

巨磁阻抗磁传感器的研究进展

基于巨磁阻抗效应(GMI)的磁传感器是近年来磁传感器领域的研究热点之一。采用非晶或纳米晶材料可以制备丝、薄带、薄膜和多层膜等不同的形态,利用它们的GMI效应制成GMI磁传感器,其突出优点是微型化、高灵敏度、快速响应、高温度稳定性和低功耗。叙述了巨磁阻抗磁传感器的研究进展,分别以非晶丝和多层膜为敏感元件的GMI磁传感器为例,着重对传感器的敏感材料、结构形式、处理电路及性能做了介绍,并指出了GMI磁传感器目前存在的问题及将来的发展趋势。

软磁非晶丝巨磁阻抗效应传感器研究进展与应用

基于软磁非晶丝巨磁阻抗效应(GMI)的传感器是近年来磁传感器领域的研究热点之一。非晶丝具有良好的软磁特性:如低电阻率、高磁导率、高饱和磁感应强度、低矫顽力、低损耗以及特殊的磁畴结构等,利用其GMI效应制成磁传感器,其突出优点是微型化、高灵敏度、快速响应、高温度稳定性和低功耗。本文讨论了软磁非晶丝巨磁阻抗效应的机理,叙述了非晶丝GMI传感器的研究进展,着重对敏感材料性能及制备、GMI器件结构形式、传感电路等作了介绍,并指出了GMI目前存在的问题及将来的发展趋势。最后对GMI的应用作了展望。

基于巨磁阻抗效应的微磁传感器设计与实现

介绍了非晶带产生巨磁阻抗(GMI)效应的机理,对Co基非晶带进行了磁场后退火处理,磁阻抗比得到显著提高,为179%。在此基础上设计了一种基于GMI效应的磁传感器电路,详述了各个环节的电路设计。通过优化传感器电路相关的工作参数,改善了传感器输出性能并给出了典型结果。在常温下,非晶带激励电流频率为10MHz时得到了非晶带的最佳激励电流幅值,为15mA,并测得H-V转换曲线。传感器在开环和闭环下进行了对比试验,在测量磁场范围±1Oe(1A.m-1=4π×10-3Oe)内得到磁传感器灵敏度为219mV/Oe,线性度为10.8%。其在弱磁探测领域有较好的应用前景。

微型化钴基薄带中的巨磁阻抗效应

采用键合、光刻和电镀等微机电系统(MEMS)微细加工技术制备了不同结构的微型化Co基薄带。微型化Co基非晶薄带采用VACUUMSHMELZE公司生产的VC6025Z型材料,其结构设计为曲折型不同匝数(1~3匝)。在1~40 MHz频率内,研究了外加磁场的方向以及传感器的匝数对巨磁阻抗(GMI)效应的影响。研究发现,巨磁阻抗效应均呈现负值,这与材料本身具有较大的矫顽力这一属性有关。与外加横向磁场时的GMI效应相比,当外加磁场为纵向时,获得较大的巨磁阻抗效应负值。在电流频率为10 MHz、磁场强度120 Oe(1 A·m-1=4π×10-3 Oe)时,巨磁阻抗变化率达到最大值-64.2%。随着匝数的增加,巨磁阻抗变化率的最大值由1匝的-31.2%增加到3匝的-64.2%。GMI效应均有相同的变化趋势,随磁场强度的增加而降低,在某一磁场下达到负的最大值。

基于钴基非晶丝的巨磁阻抗效应多特征表征方法

基于巨磁阻抗(GMI)效应的磁传感器在磁测量领域具有大的应用前景;而阻抗模值特征的非线性特征会限制传感器的测量效果。通过对GMI效应进行理论分析;并搭建实验系统对钴基纳米非晶丝材料进行测量和研究,提出了多特征表征的表征方法。采用阻抗模值特征和阻抗角特征相结合的多特征表征方式,能够消除单一特征的非线性特征的限制,拓展了敏感材料的测量范围,减小了非线性拟合误差,具有一定的意义和应用前景。

巨磁阻抗传感器在生物检测领域的研究进展

对巨磁阻抗(GMI)效应的产生以及基于GMI效应制备的生物传感器的优势进行了简单阐述,分析了GMI生物传感器应用于生物检测的工作原理,并对GMI生物传感器的制备方法以及主要的薄膜结构对GMI比值的影响进行了综合介绍,总结了GMI生物传感器在生物检测中的应用,并重点阐述了GMI生物传感器在免疫磁珠、肿瘤标志物、细菌、病毒、细胞检测以及血栓模拟检测方面的研究进展。最后,对当前GMI生物传感器的检测应用所面临的困难进行了总结,并对GMI生物传感器未来的发展方向进行了展望。

基于GMI效应的磁传感器研究与发展现状

巨磁阻抗(GMI)效应的出现,使磁传感器在弱磁检测领域的小型化、高灵敏度、快速响应和低功耗方面成为可能,基于GMI效应的磁传感器具有广泛的应用发展前景,是近年来磁传感器领域的研究热点之一。本文从不同敏感材料类型的角度介绍了巨磁阻抗磁传感器的国内外研究现状,着重对传感器的敏感材料、结构形式、处理电路及性能做了介绍,并指出了GMI磁传感器研究存在的问题及将来的发展趋势,为巨磁阻抗传感器的实现提供有益的参考。

GMI磁传感器内部灵敏度与噪声特性研究

建立了非晶带GMI敏感元件的灵敏度和噪声理论模型,计算了其灵敏度和磁噪声在不同易轴方向和外磁场应用条件下的响应特性.通过改变易轴方向、外磁场及直流偏置场对非晶带敏感元件进行了优化,其内部磁噪声达到了fT/Hz水平.分析了内部灵敏度、工作点和磁噪声水平对GMI磁传感器性能的影响,结果表明,在GMI磁传感器设计时,应综合考虑灵敏度和噪声的指标,采取折衷的方案对敏感元件进行优化是合理的,这为实现高灵敏度、低噪声、稳定性好的GMI磁传感器提供了理论依据.

磁性MEMS传感器制备技术及生物传感应用研究进展

对磁性传感器件的微电子机械系统(MEMS)加工技术以及在生物医学检测方面的应用进行了简单阐述,分析了磁性生物传感技术的工作原理,重点介绍了巨磁阻抗(GMI)、巨磁阻(GMR)和微磁通门传感器的MEMS制备工艺,其中详述了磁性传感器的材料、几何尺寸、结构以及基底对其性能的影响,总结了磁性生物传感器在生物检测中的研究进展,重点阐述了磁性生物传感器在磁性标签、癌症标志物、食源性细菌、病毒以及细胞检测方面的应用。最后,对当前磁性生物传感器在生物医学检测领域面临的问题进行了简要分析,并对磁性生物传感器未来的应用前景进行了展望,以期为研发新一代可用于临床检测磁性生物检测系统打下良好的基础。

一类新型非晶丝微磁探测器在坦克静态磁场分析中的应用

在了解FeCoSiB非晶丝材料物理特性的基础上，利用傅里叶解析法对非晶丝的巨磁阻抗效应展开分析，对其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0～1T的量程内具有较好的线性度，其分辨率可达100nT．并利用这种新型微磁探测器对地磁场变化的高灵敏性，分析坦克目标静态复合磁场的空间分布及通过特性，提高了数理模型的准确性．

张应力退火对Fe基纳米晶合金薄带磁各向异性的影响

用单辊快淬法制备Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金薄带,在氮气保护下沿薄带轴向分别施加不同张应力进行退火。采用阻抗仪和磁力显微镜(MFM)分别观测了不同张应力(?=0、171、378、570 MPa)退火Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金薄带的纵向驱动巨磁阻抗效应(LDGMI)和表面磁畴结构。发现张应力感生的横向磁各向异性场Hk与外加张应力?和轴向应变?∥之间是线性相关的;自由退火样品具有迷宫状的磁畴结构;而张应力?=171MPa退火的样品为条带状磁畴结构,认为这种条带磁畴结构与张应力感生的横向磁各向异性分量有关。

巨磁阻抗（GMI）传感器研究与发展

巨磁阻抗（GMI）传感器因其具有灵敏度高、反应怏、低功耗、稳定性好，又可以微型化，利于集成的特点，成为近年磁传感器的研究热点之一。本文叙述了近些年来国内外关于巨磁阻抗的研究进展，分别从非晶丝、非晶带以及薄膜三方面进行了介绍，并指出巨磁阻抗传感器研究的发展趋势及问题所在。

TbDyFe薄膜对三明治膜巨磁阻抗效应的影响

将600℃退火后的超磁致伸缩材料(Tb_(0·27)Dy_(0·73))_(0·3)Fe_(0·7)薄膜作为Ni_(80·2)Fe_(14·1)Si_(0·2)Mn_(0·4)Mo_(5·1)三明治膜的基底,制备出四层膜.结果表明:附加的磁致伸缩并没有减小材料的巨磁阻抗(GMI)效应,而由于磁场下磁致伸缩材料的应力效应影响了三明治膜中的各向异性场,使三明治膜的GMI效应增大了4倍.再将制备态的四层膜在280℃下真空退火,退火态四层膜也增大了三明治膜的GMI效应,但可能由于磁致伸缩向磁性层中的扩散,其GMI效应相对于制备态四层膜则有所降低.

一种新型的果实尺寸传感器

应用巨磁阻抗(GMI)效应和杠杆原理,设计制作一种新型的果实尺寸传感器.该传感器可对果实尺寸实时监测,其测量范围为2～14cm,灵敏度为100mV/cm.