铁基纳米微晶薄带巨磁阻抗效应的研究

论文摘要

磁性材料的交流阻抗在外界直流磁场的作用下,呈现快速响应、高灵敏度变化的现象被称为巨磁阻抗效应。最近研究表明经磁场退火或应力退火生成的铁基纳米微晶薄带具有显著的巨磁阻抗效应。本论文研究铁基纳米晶薄带巨磁阻抗效应。以单轴薄带为模型,从经典Maxwell方程组出发,根据能量守恒原理,通过理论推导,分别得出高频段和低频段薄带磁阻抗表达式。在高频下,研究铁基纳米微晶薄带材料磁导率与外界磁场和感生各向异性场的关系;在低频下,分析内应力和外界直流磁场在磁化过程中对材料磁导率的影响。结果归纳如下:高频下铁基纳米微晶薄带具有比低频下更显著的巨磁阻抗效应;高频巨磁阻抗效应在某一外加直流磁场(近似等于感生各向异性场)附近达到最大值;通过减小经退火所感生的磁各向异性场及材料起始磁导率等都有利于材料巨磁阻抗效应比率的增大。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1. 绪论
• 1.1 巨磁阻抗效应简介
• 1.2 巨磁阻抗效应实验研究
• 1.2.1 巨磁阻抗效应和磁各向异性的关系
• 1.2.2 巨磁阻抗效应和驱动电流频率的关系
• 1.2.3 巨磁阻抗效应和阻抗测量方式的关系
• 1.3 巨磁阻抗效应与磁结构的关系
• 1.4 铁基纳米微晶材料及其巨磁阻抗效应
• 1.5 巨磁阻抗效应理论研究
• 1.5.1 趋肤效应法
• 1.5.2 等效电路法
• 1.6 巨磁阻抗效应应用研究
• 1.6.1 巨磁阻抗微型传感头组件
• 1.6.2 位移传感器
• 1.6.3 快速响应大电流传感器
• 1.6.4 高频磁阻抗薄膜磁传感器
• 1.7 本文研究的目的和内容
• 2. 薄带磁阻抗的理论模型
• 2.1 铁磁材料中的等效场
• 2.2 磁阻抗公式
• 2.2.1 低频下磁阻抗公式
• 2.2.2 高频下磁阻抗公式
• 2.3 本章小结
• 3. 高频下铁基纳米微晶薄带巨磁阻抗效应研究
• 3.1 高频下感生各向异性能对材料起始磁导率的影响
• 3.2 直流磁化过程
• 3.3 高频下巨磁阻抗效应
• 3.3.1 起始磁导率对材料巨磁阻抗效应的影响
• 0 对薄带巨磁阻抗效应的影响'>3.3.2 c 和瑞利常数b₀对薄带巨磁阻抗效应的影响
• 3.3.3 感生各向异性场对薄带巨磁阻抗效应的影响
• 3.3.4 饱和磁化强度对薄带巨磁阻抗效应的影响
• 3.4 本章小结
• 4. 低频下铁基纳米微晶薄带巨磁阻抗效应研究
• 4.1 位移过程中的内应力理论
• 4.1.1 90°畴壁位移过程
• 4.1.2 180°畴壁位移过程
• 4.2 低频下巨磁阻抗效应
• 4.2.1 低频下起始磁导率对材料巨磁阻抗效应的影响
• 4.2.2 低频下材料参数对薄带巨磁阻抗效应的影响
• 4.2.3 应力对巨磁阻抗效应的影响
• 4.3 本章小结
• 结语
• 参考文献
• 攻读学位期间发表和撰写的论文
• 致谢