铁基纳米微晶玻璃包裹丝的软磁性能及巨磁阻抗效应

采用高频感应加热熔融拉引法制备Fe73.0Cu1.0Nb1.5V2.0Si13.5B9.0玻璃包裹合金非晶细丝,经不同温度下退火处理得到玻璃包裹纳米微晶丝,并对其软磁性能及其巨磁阻抗效应的特点进行了研究。结果表明,样品在退火温度为540～570℃时具有最佳软磁性能,并在570℃得到最大磁阻抗变化为253%,是目前国际同类材料的玻璃包裹丝中观察到的最大值。

纵向驱动纳米微晶玻璃包裹丝的巨磁阻抗效应

采用高频感应加热熔融拉引法制备Fe73.0Cu3.0Nb1.5V2.0Si13.5 B9.0非晶玻璃包裹细丝,经适当温度退火处理得到纳米微晶丝。首次研究了样品在纵向驱动方式下的巨磁阻抗效应,发现T8=570℃下退火得到的样品,在驱动电流频率f=300kHz时其最大磁阻抗变化可达1020％。

Fe_(89)Zr_7B_4退火薄带的纳米晶结构、巨磁阻抗和磁导率变化

Fe_(89)Zr_7B4薄带在550℃～720℃的温度范围内分别退火20min,析出晶粒为13nm～17nm的α-Fe。720℃退火时有微量的第二相析出。Fe_(89)Zr_7B_4纳米晶薄带的巨磁阻抗效应与退火温度紧密相关,存在一个最佳退火温度,约为650℃。进一步的实验结果显示：Fe_(89)Zr_7B_4纳米晶薄带在直流磁场引导下横向磁导率的变化率在650℃存在最大值。经典电磁理论与磁谱结合的模型能较好地描述Fe_(89)Zr_7B_4纳米晶薄带磁阻抗与频率的依赖关系。实验数据和理论计算结果均表明,巨磁阻抗效应与磁场引导的横向磁导率的变化紧密相关。

纳米晶软磁材料的磁性与巨磁阻抗效应

介绍了国内外纳米晶软磁FINEMET合金的制备方法、软磁特性、巨磁阻抗效应和物理机制,尤其对巨磁阻抗效应的研究、应用及展望作了较详细的评述．

驱动方式对玻璃包裹铁基纳米晶丝巨磁阻抗(GMI)效应的影响

用HP4294A型阻抗分析仪测量了不同直径的玻璃包裹铁基纳米晶丝在2种驱动方式下的巨磁阻抗.结果发现,纵向和环向2种驱动方式下晶丝的最佳退火温度分别为580℃和560℃.2种驱动方式下,巨磁阻抗比值都随细丝直径的增大而增大;环向驱动方式下,巨磁阻抗频谱曲线峰值对应的驱动频率随细丝直径的增大而减小;纵向驱动方式下,不同直径晶丝的巨磁阻抗频谱曲线峰位频率没有明显的变化.

Fe_(84)Zr_(2.08)Nb_(1.92)Cu_1B_(11)纳米晶薄带中的巨磁阻抗效应

利用真空甩带机制备了Fe84Zr2.08Nb1.92Cu1B11金属快淬薄带。X射线衍射结果表明:薄带经570℃退火后析出纳米化结构bcca-Fe相,晶粒大小约为20nm^40nm,利用HP4294A阻抗分析仪测量了此纳米晶薄带中的巨磁阻抗效应。结果显示在低频下阻抗随外磁场单调减小,这主要是由于磁导率随外磁场的变化导致的,高频下阻抗随外磁场变化出现1个峰值,这主要是由于横向各向异性的原因。运用计算机模拟了这一结果,发现磁导率随外磁场的变化在外场与各向异性场的比值约为0.9处出现了峰值,巨磁阻抗效应也在此位置出现峰值。并且随着驱动电流频率的增大峰值变大。

Fe-Cu-Nb-Si-B薄带的淬态纳米化与巨磁阻抗效应

使用较低的快淬速度(V =2 2m·s- 1 ) ,可以使Fe Cu Nb Si B薄带实现淬态纳米晶化。Fe Cu Nb Si B薄带析出αFe(Si)纳米相,其晶粒尺寸在淬态薄带Fe73Cu1 .5Nb3Si1 3.5B9中约为15nm ,在Fe71 .5Cu3Nb3Si1 3.5B9中约为10nm。添加Cu元素可以细化淬态薄带的晶粒。实验发现磁阻抗ΔZ/Z0 ,磁电阻ΔR/R0 ,磁电抗ΔX/X0 三条曲线交叉于一点,通过推导发现此现象具有必然性。淬态薄带Fe74 .5-xCuxNb3Si1 3.5B9的磁阻抗显示了较强的Cu含量依赖性。在快淬速度v =2 2m·s- 1 下,在x =1.5和x =3左右观察到磁阻抗峰值现象。

非晶纳米晶带材巨磁阻抗磁传感器特性分析

利用非晶纳米晶带材的巨磁阻抗(GMI)效应制备一种磁传感器,在输出最大值的特定频率下,研究与带材轴线平行和垂直方向磁场的输出特性。研究表明:在10.5 MHz附近的激励频率作用下,传感器输出取得最大值;传感器对平行磁场有一段高灵敏的线性工作区间,对垂直磁场不响应;纳米晶带材GMI磁传感器的灵敏度高达0.6691 V/Oe,优于非晶带材制备器件的灵敏度0.1483 V/Oe。

预退火对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶合金巨磁阻抗效应的影响

用HP4294A型阻抗分析仪测量了经不同温度预退火后再540℃退火的Fe73.5Cu1Nb3S i13.5B9纳米晶合金薄带的巨磁阻抗,并结合XRD衍射图谱和AFM图谱,研究了预退火对纳米晶介观结构的影响.结果发现,200℃、300℃和400℃预退火处理40 m in对随后540℃退火的Fe73.5Cu1Nb3S i13.5B9薄带-αFe(S i)纳米晶介观结构产生了影响,颗粒团聚优势明显减弱,横向各向异性场减小,巨磁阻抗比得到了显著的提高.

磁致频移对Fe基纳米晶巨磁阻抗效应影响的研究

研究了Fe基纳米晶粉芯线圈与电容并联成LC回路的共振频率 fr)随外加磁场变化的特性 ,讨论了磁致频移对Fe基纳米晶巨磁阻抗效应的影响 ,认为在纵向驱动巨磁阻抗效应中 ,磁致频移对Fe基纳米晶巨磁阻抗有十分灵敏的影响 .

纳米巨磁阻抗效应与磁敏传感器

利用纳米微晶巨磁阻抗效应研制的一种新型磁敏传感器已被开发，它与传统的磁通门、霍尔和磁电阻传感器相比具有灵敏度高、温度稳定性好、使用寿命长等优点，已分别应用于汽车测速、电喷发动机点火和其他工业自动化控制等方面。

复合玻璃包裹纳米晶细丝的巨磁阻抗效应

采用磁控溅射法在铁基纳米晶玻璃包裹丝外沉积铜层,研究了细丝在驱动电流流过不同层的巨磁阻抗效应．结果表明,沉积铜层后会使细丝的磁阻抗比最大值向低频段移动,并且发现当电流同时流入铜层和铁磁层时,在1MHz时就有明显的磁阻抗效应．这与导电层和铁磁层之间存在电磁相互作用有关．

介观结构对Fe基纳米晶粉末巨磁阻抗效应的影响

根据Fe基纳米晶粉末、粉芯的制作和巨磁阻抗(GMI)效应的测试,经过抽象化处理,提出了解释Fe基纳米晶粉末GMI效应的理论模型——球介观模型。分析表明,影响Fe基纳米晶粉末磁阻抗的根本因素有:与纳米晶粒磁化场强度相关的D函数,决定D函数的因素为纳米晶粒的半径R,磁导率μ,电导率σ,外加直流磁场的大小Hex,外加交变磁场的角频率ω和幅值H0,而且μ,σ,ω,R之间又相互影响、相互竞争、相互制约。利用该模型成功地解释了外加直流磁场对Fe基纳米晶粉末磁阻抗频谱曲线的共振频率、共振幅值、灵敏度变化规律的影响。

玻璃包裹Fe基纳米晶丝的高频巨磁阻抗效应

采用高频感应加热熔融拉引法制备玻璃包裹Fe73.0Cu1.0Nb1.5V2.0Si13.5B9.0纳米晶丝,细丝直径D约为3～20μm,玻璃层厚度d在1～2μm之间,其中玻璃层厚度占细丝总直径较小.研究结果发现,玻璃包裹Fe73.0Cu1.0Nb1.5V2.0Si13.5B9.0纳米晶细丝具有良好的高频巨磁阻抗效应,细丝磁阻抗的变化主要由电阻部分的变化决定,同时出现最大磁阻抗变化时对应的外磁场值Hm随频率的增加向高场方向移动.系统研究了不同条件细丝在趋肤效应开始明显时的起始频率f0变化情况,讨论了影响f0的各种可能因素.

Fe_(74)Cu_1Nb_3Si_(15.5)B_(6.5)纳米晶丝的巨磁阻抗效应

采用熔融抽拉法制备了Fe74Cu1Nb3Si15.5B6.5非晶丝材料.分别研究了不同温度和交流电流退火后该种丝的GMI效应,结果发现两种退火方式都能够使其GMI效应显著增强且电流退火更有利于GMI效应.当退火电流密度为1.3×107A/m2时,样品最大GMI比率达到338%,高于550℃退火后的最大GMI比率320%.分析表明两种退火方法都使材料中析出α2Fe(Si)纳米晶粒,大大改善了材料的软磁性能和GMI效应.

铁基纳米晶玻璃包裹丝的直径对巨磁阻抗效应的影响

采用高频感应加热熔融拉引法制备Fe_(73．5)Cu_1Nb_3Si_(13．5)B_9玻璃包裹合金非晶丝,其中金属芯的直径为16～50μm,经570℃退火处理得到具有最佳软磁性能的玻璃包裹纳米晶丝．研究其巨磁阻抗效应,发现随金属芯直径的增大,丝的磁阻抗变化先增大后减小,在30μm时具有最大磁阻抗变化为251%．

Fe_(88)Zr_7B_4Co_1软磁纳米晶薄带的巨磁阻抗效应

利用熔旋快淬技术在铜辊速度为40 m/s的条件下制备了Fe88Zr7B4Co1薄带,分别经550、600、650、700、725、750℃退火处理30 min,形成纳米晶薄带。研究了退火温度、外磁场和驱动电流频率对巨磁阻抗效应的影响。发现存在一个最佳退火温度650℃,其bcc-αFe相的晶粒尺寸为11.3 nm,在此温度下制备的Fe88Zr7B4Co1纳米晶薄带具有最强的巨磁阻抗效应:在H=90 Oe下,频率约为1 MHz时Fe88Zr7B4Co1纳米晶薄带的磁阻抗ΔZ/Z0达到-52%。Fe88Zr7B4Co1纳米晶薄带具有比未掺杂的Fe89Zr7B4更强的巨磁阻抗效应。

纳米晶FeCuNbSiB带材巨磁阻抗效应研究

采用微机电系统(MEMS)技术,在玻璃基片上制备了单层结构500℃退火的FeCuNbSiB带材样品。在l～40MHz下,研究了带材的巨磁阻抗(GMI)效应随外加磁场强度以及交流电流频率的变化关系。结果表明:纵向、横向巨磁阻抗效应变化率(GMI值)在5MHz、1.2kA/m和5MHz、8kA/m时,分别达到最大值15.6%和10.6%。

一种铁-钼基快淬态纳米晶巨磁阻抗薄带及制备方法

本发明涉及一种铁-钼基快淬态纳米晶巨磁阻抗薄带及制备方法，属于磁传感与磁存储技术领域。本发明的主要内容是该薄带材料的组成式为FeαMoβCuγSiφBλ，原子百分数值为β=2．5-3．3，γ=2．3-4，φ=12-14，λ=8-10，α=100-β-1-γ-φ-λ。本发明采用真空熔炼、甩带工艺，省去了退火过程，降低了成本。