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加磁场制备FeCuNbSiB软磁合金薄膜的畴结构和巨磁阻抗效应
中国科学: 物理学 力学 天文学 2013 年 第43 卷 第7 期: 852–857
SCIENTIA SINICA Physica, Mechanica Astronomica SCIENCE CHINA PRESS
论 文
加磁场制备FeCuNbSiB 软磁合金薄膜的畴结构和
巨磁阻抗效应
①* ① ① ① ② ②
王文静 , 袁慧敏 , 李娟 , 姬长建 , 代由勇 , 萧淑琴
① 齐鲁师范学院物理系, 济南 250013;
② 山东大学物理学院, 济南 250100
*联系人, E-mail: gk@
收稿日期: 2012-09-05; 接受日期: 2013-03-26; 网络出版日期: 2013-06-08
山东省优秀中青年科学家科研奖励基金资助项目(编号: BS2009NJ006)
摘要 本文研究了用射频溅射法制备的 Fe Cu Nb Si B 薄膜的巨磁阻抗效应, 并对其磁畴结构进
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行了分析. 探讨在制备过程中加一纵向或横向稳恒磁场对薄膜各向异性场的影响. 在制备过程中加磁场
使得材料的软磁性能得到明显改善, 矫顽力从400 A m1 降为60 A m1, 磁阻抗效应有较大提高. 加横向
磁场制备的Fe Cu Nb Si B 薄膜的畴结构, 不是严格的沿着样品的长方向, 而是略向宽方向倾斜. 经
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300°C 退火后的FeCuNbSiB 薄膜具有最大的磁阻抗效应, 其纵向磁阻抗比为38%, 横向磁阻抗比为27%,
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巨磁阻抗效应的磁场灵敏度分别为47.5%/ kA m 和11.3%/ kA m .
关键词 铁基合金, 薄膜, 巨磁阻抗效应, 磁各向异性, 磁畴结构
PACS: 75.50.Kj, 75.30.Gw, 68.60.Dv, 75.70.-i, 75.70.Kw
doi: 10.1360/132012-764
巨磁阻抗(Giant Magneto-Impedance, GMI)效应 应来说, 外加直流磁场通过改变材料的磁导率改变
是指软磁材料的交流阻抗随外加直流磁场的变化而 材料的阻抗, 而软磁材料的磁导率是非常敏感的参
灵敏变化的现象. GMI 效应具有高灵敏度、低饱和场、 量, 受材料的成分、磁畴结构、各向异性、制备工艺
无磁滞、响应快、稳定性好等特点. 因此, 具有GMI 等诸多因素的影响, 所有影响材料磁导率的因素都
效应的材料是制备磁记录头及磁传感器的优异材料. 会影响 GMI 效应, 因此研究各种影响磁导率的因素
最初, 对这一效应研究最多的是具有零或负磁致伸 对 GMI 效应的影响是非常有意义的. 1988 年日本的
缩系数的钴基非晶态软磁合金细丝, 特别是长度只 Yoshizawa 等人[13,14], 为了克服钴基非晶合金饱和磁
有几毫米的小尺寸细丝[1–4]. 目前对GMI 效应的研究 通密度低,价格贵的缺点, 开发出了Fe-Cu-Nb-Si-B 软
已扩大到薄带[5,6] [7–9] [10–12] 磁合金, 被称为“
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