Fe基非晶、纳米晶薄带的介观结构及特性研究

论文摘要

非晶、纳米晶材料由于其独特的组织结构、高效的制备工艺、优异的材料性能和广阔的应用前景，一直受到材料科学工作者和产业界的特别关注。在过去的四十几年中，伴随着非晶态材料基础研究、制备工艺和应用产品开发的不断进步，各类非晶态材料已经逐步走向实用化，特别是非晶、纳米晶软磁合金带材在电力和电子等领域开始获得广泛应用。而后来在该类材料中发现了巨磁阻抗（GMI）效应，为开发高灵敏度磁敏传感材料提供了新途径，更成为该领域一个新的研究热点。因此，研究非晶、纳米晶软磁薄带材料中的微结构、磁结构对巨磁阻抗效应的影响具有重要的理论意义和实际价值。 本文系统地研究了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶、纳米晶薄带的巨磁阻抗效应、退火温度对材料内部微结构的影响、Fe基合金薄带的形状各向异性以及其对材料巨磁阻抗效应的影响等，主要研究结果如下： 1．通过对FeCuNbSiB纳米晶薄带的纵向驱动巨磁阻抗效应特性的研究发现，存在两个特征频率fr0、frmax，磁阻抗曲线形状由驱动电流频率f与它们的相对关系决定。在驱动电流频率f＜fr0和f＞frmax情况下，影响磁阻抗的主要因素是材料的软磁特性。驱动电流频率在fr0＜f＜frmax区间时，阻抗频谱曲线阻抗峰的移动和增高是影响磁阻抗的主要因素。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 非晶、纳米晶合金的结构特征
• 1.3 巨磁阻抗效应
• 1.3.1 基本理论
• 1.3.2 巨磁阻抗效应与磁各向异性的关系
• 1.4 磁各向异性
• 1.5 论文的选题思想和研究内容
• 第二章 实验方法
• 2.1 样品制备
• 2.1.1 非晶合金薄带热处理方法
• 2.1.2 腐蚀样品的制备
• 2.1.3 断口样品的制备
• 2.2 性能测试
• 2.2.1 巨磁阻抗的测量
• 2.2.2 薄带结构的X射线衍射分析
• 2.2.3 薄带断口的AFM观测
• 第三章 铁基合金薄带的巨磁阻抗效应
• 3.1 铁基纳米晶薄带的巨磁阻抗效应研究
• 3.1.1 铁基纳米晶薄带的巨磁阻抗效应特性
• 3.1.2 化学腐蚀对铁基纳米晶薄带巨磁阻抗效应的影响
• 3.2 不同退火温度铁基薄带的巨磁阻抗效应
• 3.2.1 不同退火温度铁基薄带的X射线衍射分析
• 3.2.2 不同退火温度铁基薄带的巨磁阻抗效应
• 3.3 本章小结
• 第四章 不同退火温度对铁基薄带结构的影响
• 4.1 310℃退火铁基合金薄带介观结构的AFM研究
• 4.1.1 310℃退火铁基合金薄带断面的AFM研究
• 4.1.2 310℃退火铁基合金薄带腐蚀表面的AFM研究
• 4.2 540℃退火铁基纳米晶带介观结构的AFM研究
• 4.2.1 540℃退火铁基合金薄带断面的AFM研究
• 4.2.2 540℃退火铁基合金薄带腐蚀表面的AFM研究
• 4.3 其它温度退火铁基合金薄带断面的AFM研究
• 73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉薄带断面AFM研究'>4.3.1 400℃退火Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉薄带断面AFM研究
• 73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉薄带断面AFM研究'>4.3.2 620℃退火Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉薄带断面AFM研究
• 4.4 本章小结
• 第五章 铁基薄带形状各向异性的初步研究
• 5.1 540℃退火的铁基纳米晶带GMI效应和横向磁各向异性场
• 5.1.1 宽带长度系列
• 5.1.2 窄带长度系列
• 5.1.3 宽带厚度系列
• 5.2 500℃退火的铁基纳米晶宽带GMI效应和横向磁各向异性场
• 5.3 400℃退火的铁基合金薄带GMI效应和横向磁各向异性场
• 73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉合金薄带形状各向异性的讨论'>5.4 Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉合金薄带形状各向异性的讨论
• 5.4.1 由形状各向异性引起的Fe基合金薄带巨磁阻抗效应的变化规律的讨论
• 5.4.2 形状各向异性与横向磁各向异性关系的讨论
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文
• 学位论文独创性声明
• 学位论文使用授权声明