電流調(diào)制與應力狀態(tài)對非晶絲磁疇結構及GMI效應的影響.pdf

1、本文以不同磁致伸縮系數(shù)的Co基、Fe基和CoFe基熔體抽拉非晶絲為研究對象,利用磁力顯微鏡(MFM)系統(tǒng)研究了不同電流調(diào)制和應力狀態(tài)(表面電鍍處理、低溫介質(zhì)電流調(diào)制處理、拉伸和扭轉應力)對三種非晶絲的磁疇結構影響,同時,分析了不同處理狀態(tài)下非晶微絲GMI的變化規(guī)律,并嘗試揭示各種處理狀態(tài)和GMI效應的對應關系。
　　磁疇結構分析與GMI測試結果表明,制備態(tài)下,非晶絲的GMI效應取決于磁致伸縮系數(shù)和磁疇結構的分布。近零磁致伸縮非晶絲

2、相比正、負磁致伸縮非晶絲,磁疇寬度小,分布均勻,環(huán)向疇體積分數(shù)高,因而具有高的GMI效應,ΔZ/Z可達320.18％,磁場響應靈敏度達112.59%/Oe。
　　對非晶絲表面鍍層(Ni與Cu層)的磁疇結構觀察表明,電鍍后的磁疇結構均發(fā)生較大改變。鍍Ni層使非晶絲的磁疇結構,由初始的條紋疇轉變?yōu)槊詫m疇;鍍Cu層使非晶絲表面的磁疇結構消失。GMI測試結果表明,鍍Ni層后的迷宮疇在外磁場作用下的移動受到阻礙,GMI性能較制備態(tài)下降明顯;

3、鍍Cu層后,GMI效應基本消失。因而,在微磁傳感器的制造過程中,應避免微絲端部鍍層過長,更不允許鍍層部分擠占微絲工作區(qū)段長度。
　　低溫介質(zhì)電流調(diào)制實驗表明,該方法能顯著改善非晶絲的磁疇結構與GMI性能。電流強度較小時,磁疇結構改變不明顯,故不能顯著改善GMI效應。當電流強度高于200mA時,正、負磁致伸縮非晶絲的GMI性能均有不同程度的改善,近零磁致伸縮非晶絲的GMI效應得到明顯改善,磁場靈敏度由112.59%/Oe迅速提高至5

4、26.09%/Oe,這與電流調(diào)制處理可有效增大等效各向異性場密不可分,進而促使GMI曲線的峰行為特征發(fā)生雙峰演變。
　　通過實際模擬微磁傳感器設計制造過程中的應力狀態(tài)表明,對非晶絲施加拉應力時,具有正、負磁致伸縮特性的非晶絲,其磁疇寬度隨應力的增加而呈先增大后減小趨勢,具有近零磁致伸縮特性非晶絲的磁疇寬度則單調(diào)減小。當拉應力達30.8MPa時,近零磁致伸縮非晶絲環(huán)向磁疇條紋變得細密,分布均勻,疇壁清晰,GMI性能得以提高。扭轉應力