热处理温度对FeCoSiB薄膜及FeCoSiB/Cu/FeCoSiB三明治膜应力阻抗效应的影响

采用DC磁控溅射法在玻璃基片上制备了FeCoSiB薄膜和FeCoSiB/Cu/FeCoSiB 三明治膜,并进行磁场退火热处理以消除残余应力和形成磁织构,提高薄膜的应力阻抗效应。薄膜的磁性能采用振动样品磁强计(VSM)进行测试,采用HP4275A 型阻抗分析仪在200kHz~10MHz频率范围内测试薄膜的应力阻抗效应。结果表明,磁场退火热处理可形成感生磁各向异性,改善薄膜的软磁性能、提高薄膜的应力阻抗效应。在温度低于300℃时,随着退火温度的增加,薄膜的应力阻抗效应增大;当退火温度超过300℃时,薄膜的应力阻抗效应随退火温度增加而降低。与Fe CoSiB单层膜相比, FeCoSiB/Cu/FeCoSiB 三明治膜应力阻抗效应较大。10MHz测试频率下,在基片末端位移为450μm时,经300℃热处理的三明治膜达到了8.3%,而单层膜仅有1.86%。当测试频率较高为10和4MHz时,薄膜的应力阻抗效应变化不大,当测试频率下降到低于1MHz时,薄膜的应力阻抗效应显著降低。     

弯曲型三明治结构FeCuNbCrSiB/Cu/FeCuNbCrSiB多层膜巨磁阻抗效应研究

利用磁控溅射方法及微细加工技术制备了弯曲型三明治结构的FeCuNbCrSiB／Cu／FeCuNbCrSiB多层膜，在频率1～40MHz下研究了多层膜的纵向和横向巨磁阻抗效应，结果表明弯曲型三明治结构多层膜的巨磁阻抗效应高于它的传统的多层膜。在频率10MHz、磁场11．94kA／m下巨磁阻抗效应达-50%。     

薄膜厚度对多层膜巨磁阻抗效应的影响研究

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了FeSiB／Cu／FeSiB多层膜,在100kHz～40MHz范围内研究了FeSiB薄膜厚度对FeSiB／Cu／FeSiB多层膜巨磁阻抗效应的影响。当磁场施加在薄膜的纵向时,巨磁阻抗效应随磁场的增加而增加,在某一磁场下达到最大值,然后随磁场的增加而下降到负的巨磁阻抗效应。当FeSiB薄膜的厚度为1．8μm时,在频率3．2MHz、磁场2．4kA／m时,多层膜巨磁阻抗效应达最大值13．5％;在磁场为9．6kA／m时,巨磁阻抗效应为-9．2％。然而,当FeSiB薄膜的厚度为1μm时,多层膜的巨磁阻抗效应在频率40MHz、磁场1．6kA／m时达最大值5．8％。另外,当磁场施加在薄膜的横向时,薄膜表现出负的巨磁阻抗效应。对于膜厚为1．8μm的FeSiB薄膜,在频率5．2MHz、磁场9．6kA／m时,巨磁阻抗效应为-12％。可见巨磁阻抗效应的最大值及负的巨磁阻抗效应与多层膜中磁各向异性轴的取向及FeSiB薄膜的厚度有关。     

FeSiB/Cu/FeSiB多层膜巨磁阻抗效应研究

用磁控溅射法在玻璃基片上制备了FeSiB/Cu/FeSiB多层膜,在100kHz～40MHz范围内研究了FeSiB/Cu/FeSiB多层膜中的巨磁阻抗效应特性.当磁场强度Ha施加在薄膜的长方向时,巨磁阻抗效应随磁场的增加而增加,在某一磁场下达到最大值,然后随磁场的增加而下降到负的巨磁阻抗效应.在频率为3.2MHz时,在磁场强度Ha=2400A/m时巨磁阻抗变化率达到最大值13.50%;在磁场强度Ha=9600A/m时,巨磁阻抗变化率为-9.20%.巨磁阻抗效应的最大值及负的巨磁阻抗效应与多层膜中磁各向异性轴的取向及发散有关.另外,当磁场施加在薄膜的短方向时,薄膜表现出负的巨磁阻抗效应,在频率为3.2MHz,磁场强度Ha=9600A/m时,巨磁阻抗变化率可达-12.50%.     

三明治结构FeNi/Cu/FeNi多层膜巨磁阻抗效应研究

采用MEMS技术在玻璃基片上制备了三明治结构FeNi/Cu/FeNi多层膜,在1～40 MHz范围内研究了FeNi/Cu/FeNi多层膜中的巨磁阻抗效应特性.当磁场Ha施加在薄膜的长方向时,巨磁阻抗效应随磁场的增加而增加,在某一磁场下达到最大值,然后随磁场的增加而下降到负的巨磁阻抗效应.在频率为5MHz时,巨磁阻抗效应在磁场Ha=800 A/m时达到最大值26.6%.巨磁阻抗效应的最大值及负的巨磁阻抗效应与多层膜中磁各向异性轴的取向及发散有关.另外,当磁场施加在薄膜的短方向时,薄膜表现出负的巨磁阻抗效应,在频率5 MHz、磁场Ha=9600 A/m时,巨磁阻抗效应可达-15.6%.     

FeSiB／Cu／FeSiB多层膜巨磁阻抗效应研究

用磁控溅射法在玻璃基片上制备了FeSiB/Cu/FeSiB多层膜,在100kHz-40MHz范围内研究了FeSiB/Cu/FeSiB多层膜中的巨磁阻抗效应特性。当磁场强度Ha施加在薄膜的长方向时,巨磁阻抗效应随磁场的增加而增加,在某一磁场下达到最大值,然后随磁场的增加而下降到负的巨磁阻抗效应。在频率为3.2MHz时,在磁场强度Ha=2400A/m时巨磁阻抗变化率达到最大值13．50％;在磁场强度Ha=9600A/m时,巨磁阻抗变化率为－9．20％。巨磁阻抗效应的最大值及负的巨磁阻抗效应与多层膜中磁各向异性轴的取向及发散有关。另外,当磁场施加在薄膜的短方向时,薄膜表现出负的巨磁阻抗效应,在频率为3．2MHz,磁场强度Ha=9600A/m时,巨磁阻抗变化率可达－12．50％。     

铁磁层/导电层/铁磁层多层膜中巨磁阻抗效应理论*

采用经典电磁理论,对铁磁层／导电层／铁磁层（M／C／M）多层膜中出现的巨磁阻抗效应进行了理论分析。对于单轴横向磁各向异性多层膜,理论计算结果表明：高频阻抗在某一外加磁场（近似等于等效各向异性场）下出现最大值,铁磁层和导电层电阻率相关较大的多层膜中将出现较强的巨磁阻抗效应。多层膜在1MHz附近即可出现远大于单层膜的阻抗变化比。多层膜理论计算与实验结果能够较好地符合。     

非晶FeSiB薄膜中的巨磁阻抗效应

采用射频溅射法在三组不同溅射条件下制备了FeSiB薄膜。测量了溅射薄膜的磁滞回线 ,并利用HP 41 94A阻抗分析仪 ,在 1～ 40MHz频率范围内研究了样品的巨磁阻抗效应。结果表明 :溅射条件对薄膜磁性能和巨磁阻抗效应影响很大 ,其中氩气压强为 6 65Pa ,磁场感生横向单轴磁各向异性的薄膜具有较好的软磁性能和较大的阻抗变化比值。一定温度下退火能够消除部分应力 ,阻抗变化的灵敏度能提高一倍。另外 ,对巨磁阻抗效应与测量磁场和薄膜易轴的相对位置取向之间的关系也作了讨论     

夹心结构FeNi/Cu/FeNi多层膜巨磁阻抗效应研究

采用MEMS技术在玻璃基片上制备了夹心结构FeNi/Cu/FeNi多层膜,并在1～40MHz范围内研究了它的巨磁阻抗效应.纵向巨磁阻抗效应先随着外加磁场的增大而迅速增加,在某一磁场下达到最大值后随磁场的增加而逐渐减小.在频率为5MHz时,Hext为0.8kA/m时巨磁阻抗效应最大值达到32.06%.另外,夹心结构多层膜表现出较大的负巨磁阻抗效应,在频率5MHz,Hext=9.6kA/m时,负最大巨磁阻抗效应可达-24.50%.     

应力作用下电流退火对钴基非晶薄带的巨磁阻抗效应的影响研究

采用应力作用下的直流电流退火处理Co68.2Fe2.3Mo2Si12.5B15非晶薄带，详细讨论了应力退火前后Co基薄带的巨磁阻抗效应的变化，以及退火时间对巨磁阻抗效应的影响，研究表明：应力作用下的电流退火有利于巨磁阻抗效应的提高，并可以通过控制退火时间控制阻抗与外场变化关系曲线形状。     

非晶软磁合金的巨磁阻抗效应及应用

近来在ＦｅＣｏＳｉＢ等Ｃｏ基非晶体丝带中现了巨磁阻抗效应，由于在一小的直流纵向偏置场下该效应能使丝带两端的交流电压发生大而灵敏的变化，因而在磁记录头和传顺技术中具有巨大的应用科学潜能，受到各国学者的关注，本文简单介绍了巨磁阻抗效应的来源，并综述了近年来非晶体软磁合金材料的的巨磁阻抗效应及应用的研究进展，文章最后说明了尚待深入解决的问题。     

不同结构多层膜中巨磁阻抗效应的研究

研究了封闭式和开放式FeSiB/Cu/FeSiB多层膜以及Cu/FeSiB/Cu多层膜中的巨磁阻抗效应。实验结果表明：多层膜的不同结构对巨磁阻抗效应影响很大。改变外加磁场,封闭式FeSiB/Cu/FeSiB多层膜中阻抗变化最大,开放式FeSiB/Cu/FeSiB多层膜次之,而Cu/FeSiB/Cu多层膜中阻抗几乎不变。三组多层膜中不同的阻抗特征可用多层膜的具体结构解释：在封闭式多层膜内,磁路形成密封结构,使泄漏到多层膜外面空间的磁通大大减少;在Cu/FeSiB/Cu多层膜中,上下两铜层在铁磁薄膜内产生的总磁场近似为零,外加磁场的改变不能引起其阻抗发生变化。对于封闭式FeSiB/Cu/FeSiB多层膜,在100kHz到1MHz时就能够出现较大的阻抗变化比值,最大阻抗变化比值出现在3MHz。开放式FeSiB/Cu/FeSiB多层膜阻抗特性与封闭式类似,但比例只是封闭式多层膜的1／3。     

Giant Magnetoimpedance Effect: Concept and Prediction in Amorphous Materials

Giant magneto impedance (GMI) effect was experimentally measured on as-cast, post-production and coated with chemical technique amorphous wire and ribbon materials consisted of varied chemical composition over a frequency range from 0.1 to 8 MHz under a static magnetic field between ?8 and +8 kA/m. The results show that each amorphous sample has a certain operational frequency for which the GMI effect has maximum magnitude and the other parameters such as annealing and coating have a significant influence on the GMI effect. It is believed that the domain structure and wall mechanism in the material are responsible for this behaviour. A 3-node input layer, 1-node output layer artificial neural network (ANN) model with three hidden layers including 30 neurons and full connectivity between the nodes was developed. A total of 1600 input vectors obtained from varied treated samples was available in the training data set. After the network was trained, better results were obtained from the network formed by the hyperbolic tangent transfer function in the hidden layers, there was a sigmoid transfer function in the output layer and we predicted the GMI. Comparing the predicted values obtained from the ANN model with the experimental data indicates that a well-trained neural network model provides very accurate results.     

Off-diagonal magnetoimpedance in NiFe-Au-NiFe layered film and its application to linear magnetic sensors

We have measured the field dependence of the off-diagonal impedance in the megahertz frequency range for a NiFe-Au-NiFe layered film using a helical microcoil. The film and the coil were deposited by means of radio-frequency sputtering, and a transverse anisotropy in magnetic layers was established by applying a dc magnetic field during the deposition and by postproduction annealing. The film had 5 mm length, 50 /spl mu/m width, and 1.5 /spl mu/m total thickness. The helical microcoil had 23 turns with a 50 /spl mu/m turn width. We applied high-frequency excitation by means of the coil current and measured the induced voltage across the film stripe. This voltage response is directly proportional to the off-diagonal component of the total impedance tensor. We found that the plots of the real and imaginary parts of the off-diagonal impedance, as functions of the applied dc magnetic field, are antisymmetrical with respect to the field direction. The dc bias current through the film plays an important role: without the bias current, the measured signal is very small and irregular. The field antisymmetry demonstrated by the off-diagonal impedance can be utilized in highly sensitive and linear magnetic sensors, and we discuss the principles of operation of such sensors here.     

Cu对NiFe/Cu/NiFe层状薄膜的巨磁阻抗效应影响的研究

用直流磁控溅射方法制备了NiFe/Cu/NiFe层状薄膜 ,研究了Cu膜宽度对NiFe/Cu/NiFe层状薄膜的巨磁阻抗效应的影响 ,结果表明 ,层状薄膜的巨磁阻抗效应随Cu膜宽度发生振荡现象 ;并提出了一个等效电路模型直观地解释了层状薄膜增强巨磁阻抗效应的机理     

高磷含量CoP-Cu复合丝巨磁阻抗效应的频谱特性

控制电化学工艺条件在直径为200μm的铜丝表面合成CoP磁性镀层成功地制备出高磷含量CoP—Cu复合丝巨磁阻抗效应材料。当磷含量为20%（原子分数）时,复合丝巨磁阻抗效应非常显著,达80%以上。本文详细研究了复合丝材料的频谱及巨磁阻抗效应频谱,指出复合丝巨磁阻抗具有较低的特征频率及较宽的频率使用范围与此新型结构有关,本文还发现,随频率的增加,最大负巨磁阻抗比对应的外加直流磁场也在增加,并且在高频与低频时,巨磁阻抗效应随磁场的响应曲线明显不同。     

软磁薄带巨磁阻抗效应的数值分析

利用磁畴壁移动模型以纳米晶软磁合金Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９为例对软磁薄带中的巨磁阻抗效应进行了数值分析，结果发现不同的磁导率机制并不能显著发迹巨巨磁阻抗效的大小仅由磁导率对外加磁场的敏感性决定，从趋肤深度的角度讨论了巨磁阻抗效应的频率特性。