论文摘要
巨磁阻抗(Giant Magnetoimpedance,简称GMI)效应灵敏度高、响应快,在磁记录和磁传感等方面有着广泛的应用前景。当今,传感器正朝着高灵敏度和小型化方向发展,具有GMI效应的玻璃包裹丝作为磁敏传感器的敏感元件用途广泛。本文介绍了巨磁阻抗效应、软磁性能与磁致伸缩系数的有关知识,简要回顾了玻璃包裹丝的研究状况,然后描述了高频感应加热熔融快淬法制备钴基玻璃包裹丝的过程,并研究了细丝的几何尺寸、退火工艺等对巨磁阻抗效应和软磁性能的影响。论文的主要研究内容如下：1.几何尺寸上(不同长度：0.1～8 cm,不同直径：20～50μm)(1)玻璃包裹丝越短,GMI效应越差。(2)通过测量磁滞回线,得出越短的丝软磁性能越差,具体体现在磁导率越小矫顽力越高。随包裹丝直径的增大,GMI和磁场灵敏度均出现先增大后减小的现象。包裹丝总直径为29μm时,阻抗比最大为565%,此时磁场灵敏度最高为252%/Oe。2.退火处理(不同电流密度：0～2.0×108 A/m2,不同退火时间：0～20 min,不同外加应力：0～500 MPa)(1)不同密度的退火处理,可相应改变包裹丝内部环向结构的比例。电流退火时间不同,包裹丝内部的晶化程度不同,进而影响GMI效应。外加应力可以获得更多的环向结构,但也会引起大的环向各向异性。(2)GMI效应大的包裹丝,其磁场灵敏度ζ不一定高。只有当GMI效应和环向各向异性匹配关系最佳时,才能得到最高的ζ。(3)退火电流密度过大、退火时间过长,都会使得包裹丝发生晶化,产生较大矫顽力。外加应力太大会使包裹丝内部析出片状颗粒,软磁性能变差。本文得出,直径为25μm/29μm、长度为2 cm、电流退火密度为1.2×108A/m2、退火时间为10 min、无外加应力时的包裹丝横截面颗粒较小且较为均匀,丝内部磁结构倾向于环向,矫顽力小,软磁性能最佳。此时,其磁场灵敏度ζ最大为602%/Oe。