軟磁合金的巨磁阻抗效應(yīng)研究.pdf

1、山東大學(xué)博士學(xué)位論文軟磁合金的巨磁阻抗效應(yīng)研究姓名：安康申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：胡季帆20040410中文摘要對(duì)其物理機(jī)制的研究仍然不夠深入和系統(tǒng)，對(duì)影響其阻抗值的各種物理因素研究的也不充分。由于本實(shí)驗(yàn)室之前已對(duì)薄帶的巨磁阻抗效應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算模擬，并得到了比較符合的結(jié)果，因而本論文以非晶絲和復(fù)合絲為例對(duì)G M I 效應(yīng)的物理機(jī)理進(jìn)行了分析。鐵基薄帶通過(guò)快淬法制得，之后在真空中進(jìn)行不同溫度的退火。用H P4 2 9 4

2、A 阻抗分析儀測(cè)量阻抗和有效磁導(dǎo)率。外加磁場(chǎng)由霍姆赫茲線圈提供，可產(chǎn)生一個(gè)小于1 0 0 0 e 的直流磁場(chǎng)，使它產(chǎn)生的磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)垂直，以減小地磁場(chǎng)的影響。外加磁場(chǎng)的方向平行于樣品的帶軸方向，即測(cè)量電流方向，交變電流幅度為2 0 m A 。樣品阻抗隨磁場(chǎng)的變化稱為縱向磁阻抗效應(yīng)。有效磁導(dǎo)率通過(guò)電橋法在H P 4 2 9 4 A 阻抗分析儀上測(cè)量。樣品的磁特性由振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量。由X 射線衍射以及透射電鏡對(duì)樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。本論文從實(shí)

3、驗(yàn)上研究了類似組分的F e Z r B 及F e H f B 軟磁納米晶薄帶的巨磁阻抗效應(yīng)，得到了其巨磁阻抗效應(yīng)隨外場(chǎng)及頻率的變化規(guī)律；同時(shí)對(duì)非晶絲和復(fù)合絲進(jìn)行了計(jì)算模擬，得出主要結(jié)果如下：( 1 ) F e 3 9 Z r 7 8 4 薄帶在5 5 0 “ ( 2 ～7 2 0 ℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行退火處理。發(fā)現(xiàn)6 5 0 “ C 退火的樣品表現(xiàn)了最好的G M I 效應(yīng)，表明合適的退火溫度會(huì)增強(qiáng)材料的G M I 效應(yīng)。退火溫度的進(jìn)一步上

4、升反而降低了G M I 效應(yīng)。這可能是由于更高退火溫度下晶粒的大小超過(guò)了鐵磁作用交換相關(guān)長(zhǎng)度，降低了材料的磁性能，從而降低了G M I 效應(yīng)。G M I ( X ) 在低頻下很大，發(fā)生了巨磁電感效應(yīng)．而6 5 0 ℃退火樣品的G M I ( Z ) 在H = 9 0 0 e ，產(chǎn)7 0 0 k H z 下存在最大值．4 6 ％。( 2 ) 對(duì)F e 8 9 Z f 7 8 4 薄帶進(jìn)行不同含量的A l 摻雜，制各F e s 9 ．。Z

5、r v B 4 A I 。( x = l ，2 , 2 ．5 ，3 )薄帶。從x 射線衍射圖譜計(jì)算的晶粒大小表明A l 的摻雜細(xì)化了晶粒大小，有若與C u 摻雜類似的效果。但不同含量A l 的摻雜對(duì)材料G M I 效應(yīng)的影響比較復(fù)雜，不同退火溫度下表現(xiàn)了不同的改變?？偟膩?lái)說(shuō)，可以認(rèn)為，與未摻雜前相比，經(jīng)高溫退火的高含A l 量樣品的G M I 效應(yīng)得到了增強(qiáng)，說(shuō)明在應(yīng)用中應(yīng)注意調(diào)整工藝，選擇適當(dāng)?shù)臈l件以達(dá)到最大的G M I 效應(yīng)．在所有