钴基非晶软磁合金薄带的巨磁阻抗效应研究

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1、东北天学硕士学位论文摘要钴基非晶软磁合金薄带的巨磁阻抗效应研究摘要巨磁隘抗(giantmagneto—impedallce，GMI)效应是近期在菲晶态软磁合金中发现的非常具有研究价值和雯魇价值的一种特殊物理效应，即在外磁场作用下，其交流阻抗发生灵敏的变化。与通常使用的MR、GMR和磁遴门传感器耜比，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。本文系统研究了等温退火和直流焦耳处理两种方法对钴基非晶软磁合金薄带的巨磁阻抗效应的影响，目的是开发出实用化的

2、GMI材料。同时对经焦耳处理后的非晶态合金的巨磁阻抗效应随时间的变化规律和生产工艺对巨磁阻抗效应稳定性的影响进行了初步的探索，并分析了经各种方法处理后样品的XRD谱与GMI效应之间的关系。主要结果如下：样品的GMI效应存在频谱特性。在不同的驱动电流频率下，样品所表现出来的GMI效应也不一样，存在最佳驱动电流频率，本实验中的c06815Fe4∞Sil2,5815和CoTl8Fe49Nbo8S175815两种成分样品的最佳驱动电流频率均为8MHz。等温退火处理和直流焦耳处理的各工艺参数对GIdI效应有很大的影响

3、，存在最佳工艺条件。C06s．15Fe435Sil25815的最佳等温退火条律楚退火温度为30012，保温时阔60min．，处理后样品的最大磁阻抗变化率为24％，两C07l、8Fe49Nb0．8Si75815样品等温退火处理的最佳工艺条件是退火温度350*(2，保温时间60rain．，处理后样品的最大磁阻抗变化率达到24％。C068．15Fe435Sil2．5815样品焦耳处理的最佳工艺条件是电流密度30A／mm2，电流上升时润3s，瞧流保持时间120s，拉应力1009，处理后样品的最大磁阻抗变化率达到21

4、2％：C068lsFe435Sil25815样品焦耳处理的最佳工艺条件是电流密度35A／mm2，电流上升时间1s，电流保持时间22s，拉应力1009，处理后样品的最大磁阻抗变化率达到292％。采用了两段式焦耳处理这一新型的后处理工艺，该工艺能显著提高样品的GMI效皮。本实验中的C06si5Fe4．35Sil25B{5样品经两段式焦耳处理后GMI效应达到最大值2170．／oo，灵敏度为114％／Oe；C071,8Fe4．9Nbo．8Si75815样品经两段式焦耳处理后，GMI效应达到最大值305％，灵敏度为4

5、6％／0e。样品的GMI效应具有时效性，即随着时间的变化而发生变化。本实验中的．TT。东北大学硕士学位论文摘要c06815Fe435sil25815和c07l8Fe49Nbo8Si75815两种样品的GMI效应均随时间的推移先减弱，后又增强，最后趋于稳定。生产工艺相同的样品，经相同的方法处理后，样品的GMI效应，峰位和灵敏度的波动幅度不大。Nb元素的加入提高了非晶薄带的GMI效应，但降低了其灵敏度。由样品热处理前后的XRD结果分析可知，样品发生晶化后将降低GMI效应。关键词钴基非晶软磁合金，巨磁阻抗效应，等

6、温退火，焦耳处理，时效性东北大学硕士学位论文ABSTRACTInvestigationsonGiantMagneto-impedanceinCo—basedAmorphousSoftMagneticRibbonsABSTRACTThegiantmagneto·impedance(GMI)effectisanewlydiscoveredphysicaleffectinamorphoussoftmagneticalloys，whichisreferredtothesensitivechangesofimpeda

7、ncewithappliedexternalmagneticfield．Recently,manyresearchesongiantmagneto—impedanceeffectinmagneticmaterialsattractgreatattentionsf．orhi啦sensitivity,smalldimension，rapidresponseandlessenergyconsumptionforGMIsensorscompared、vithMR，GMRandmagneticflutegatesen

8、sors．Inthisthesis．theinfluenceofisothermalannealingandJouleheatingtreatmentonGMIeffectinCo-basedamorphoussoftmagneticalloyshavebeeninvestigatedsystematically．Theexperimentalmethodsandtechniquesareexploredtode