钴基纳米晶合金的巨磁阻抗效应研究
本文通过快速凝固方法制备了宽1-2 mm、厚约20μm的钴基非晶条带,并通过可控磁场退火调节其微观相结构、磁性能和电性能,同时对不同处理条件下条带的巨磁阻抗效应与其内在的微观相结构、磁性能和电性能的相关性进行了研究,从而优化其巨磁阻抗效应(GMI)。结果表明对非晶条带在450℃退火30分钟,可以获得优异的GMI效应,此时合金条带的微观相结构为超精细纳米晶合金。该纳米晶合金的微观相结构特点是以晶粒间距为2.0±0.5nm、晶粒尺寸为2.5±0.4nm的纳米晶均匀弥散在非晶基体内。通过加载纵向10 Oe磁场,其GMI效应曲线从淬态时的双峰特征变为单峰特征;而在无加外磁场下,在同样的退火条件下处理的样品GMI效应曲线仍表现为双峰特征。磁场退火制备的纳米晶合金在10MHz的频率下,最高磁阻抗比率可达520%,比淬态条带的磁阻抗比率(84%)提高了近6.2倍,其直流磁场灵敏度也达到了(2.5%/mT);无磁场退火制备的纳米晶合金在15MHz下,最高磁阻抗比率为324%,直测的低磁场下(0-10 Oe或0-100 mT)的磁场灵敏度可达(1.33%/mT)。所研制的超精细纳米晶合金的GMI效应初步具备了检测弱磁场变化(如地磁场,30-60mT)的能力,可作地磁导航仪用磁敏感探头材料。
纳米晶材料 钴基非晶合金 退火制备 电磁性能 巨磁阻抗效应
孙强强 宋玉军 蒋颜伟 靳鹏云 王三胜 房建成 张涛
空间材料和服役性能国家重点实验室(教育部),北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京 100191 北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点实验室,北京 100191 中国科学院电工研究所,北京 100190
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2010-06-19(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)