【硕士论文】Fe-Cu-Nb（V）-Si-B纳米晶合金巨磁阻抗效应及其传感器模型.pdf

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1、天津理工学院硕士学位论文Fe-Cu-Nb（V）-Si-B纳米晶合金巨磁阻抗效应及其传感器模型的研究姓名：董延峰申请学位级别：硕士专业：凝聚态物理指导教师：王治2003.6.1摘要f随着信息技术的普及，各种信息设备，汽车和工业机器人一类机电设备，电力电子设备，医疗电子设备和工业测试设备的发展，都对磁传感器提出了越来越高的要求。近年来在一些新型软磁材料中发现的巨磁阻抗效应具有很高的灵敏度，在室温下可达到】2％～120％／Oe的灵敏度。因此研究巨磁阻抗材料及其在磁传感器领域中的应用具有重要的科学意义。2P。一本文针对Fe基纳米晶合金中的巨磁阻抗效应及在传感器中的应用，

2、做了以下工作：l、详细研究了不同退火温度、电流频率和外加磁场对纳米晶软磁合金Fe71一Nb二culVl8sil3589和Fe735culNb3sil3．589的巨磁阻抗效应的影响。侯验结果表明：电流频率、外加磁场及退火温度对F0727Nb2CulVl8Sil3589纳米晶合金和Fe735culNb3sh589纳米晶合金的巨磁阻抗效应有明显的影响。在电流频率为0．5～1．5MHz范围内及外磁场为l～40e范围内，两种材料可获得明显的磁阻抗效应。退火温度对Fe727Nb2cuIVl8sh589纳米晶合金与Fe73jC“lNb3Sh589纳米晶合金的巨磁阻抗效应有不同

3、的影响，主要表现在获得明显巨磁阻抗效应的退火温度范围不同，Fe727Nb2CulVlgSh589纳米晶合金获得明显磁阻抗效应的退火温度范围为520～580℃，而Fe735culNb3Sil3589纳米晶合金相应退火温度范围为540～580℃，这与V元素的作用有关。关于Fe砣j№：CulVl8Sil3589纳米晶合金巨磁阻抗效应的研究，目前尚未见国内外文献报道。)声“一2、根据Fe727Nb2CulVl8Sil3589纳米晶合金巨磁阻抗效应的研究结果，利用Protel99软件设计和模拟了巨磁阻抗效应轮速传感器模型。传感器振荡电路采用波形和频率稳定度比较好的西勒电路

4、，利用计算机辅助设计西勒电路的参数。经过Protel99静态工作点仿真分析、温度扫描分析、瞬态分析，结果表明所设计的西勒电路可以以设计的频率起振，工作状态满足巨磁阻抗元件对振荡电路的要求。／设计滤波器对振荡电路的输出信号进行滤波，使振荡电路输出信号转变为直流信号。将此信号通过电压比较器，输出方波信号。在0～20e范围周期变化的外加磁场通过由巨磁阻抗元件、振荡电路、滤波器电路和电压比较器电路构成的巨磁阻抗效应轮速传感器模型变为O～6V相同周期的方波，一个方波对应一个轮齿的转动，计算方波的频率就可以得到齿轮的转速。通过巨磁阻抗效应建立轮速传感器模型，在国内外文献中还

5、未见报道，具有～定的创新性。人夕～一关键词：纳米晶合金；磁性材转巨磁阻抗效吩传感器，AbstractWiththedevelopmentofinformationteclmologywhicharerelatedtomechanicalandelectronicequipmentapplyingtoelectricpower，medicaltreatment，car，industrialrobotandtestingfacili饥thereareincreasingdemandtomagnetosensorwithhighcapability．Recently，

6、anewsensitivegiantmagneto—impedanceef!f、ectwiththesensitivityofl2％～120％／Oeatroomtemperaturewasfoundinsomenewsoftmagneticmate“a1．Researchingmaterialwithgiantmagneto—impedanceplayaimportamr01eintheorya11dapplicationofmagnetoelectmnics．Aimingatgialltmagneto—impedancee腩ctinFe-basenanocry

7、stallinealloyandapplicationinmagnetosensor，t11efollosingsaresomecreativeaspects：1．Phenomenon血atTemperatureofanneaIing，frequencyofcurrem，ma2neticneldimposeonGMI(GiaIltMagneto—impedance)ofnanocrystallinea110ysamplesFe727Nb2CulVl8Sil3589andFe735CulNb3Sil3589havebeenobserved．Tbmperatureo

8、farulealing'