一、两种成分制备态纤维和薄带的巨磁阻抗效应（论文文献综述）
黄美芳[1]（2021）在《Nb掺杂和电流退火对Co基金属纤维磁阻抗效应的影响》文中指出Co基金属纤维因其具有优异的磁阻抗效应（Giant Magnetoimpedance,GMI）而受到普遍关注。本文利用旋转蘸取工艺制备Co-Fe-Si-B-Nb系金属纤维,系统研究了Nb掺杂量和电流退火处理工艺对金属纤维GMI效应的影响规律,并在此基础上探讨了不同调制处理方式对GMI特性的影响机理。即采用数值计算方法分析了直流、交流退火中Nb掺杂Co基金属纤维的瞬态升温特性,确定出电流退火工艺参数,并进行电流调制处理。同时,通过XRD、DSC、SEM和TEM等研究方法对退火前后Co基金属纤维组织结构进行表征;利用磁学特性测量系统（MPMS）分析其一般磁学性能,并利用磁阻抗综合测试平台分析其磁阻抗性能,进一步明晰电磁耦合作用机理。研究结果表明,Co基金属纤维具有典型的非晶态结构特征,展现出良好的非晶形成能力和热稳定性。微量Nb元素掺杂后金属纤维的热稳定性和组织有序度ψ有所提高,并在非晶基体上出现一定量的纳米团簇有序微区,更利于改善金属纤维的磁学特性。其中,Co Fe Si BNb1金属纤维的饱和磁化强度Ms最大,达78.74 emu/g。同时,最大阻抗变化率[ΔZ/Zmax]max和最大磁场响应灵敏度ξmax均随Nb掺杂量的增加呈现先增后减趋势。其中,Co Fe Si BNb2纤维的磁阻抗性能较优,其[ΔZ/Zmax]max、ξ分别为206.80%和29.23%/Oe。Co基金属纤维在掺杂Nb元素替代B元素后,其磁导率增大,局部磁各向异性增强。同时,负或近零磁致伸缩系数促使金属纤维内部产生较为规则的环向磁畴结构,GMI效应得以改善。电流调制处理对Nb掺杂Co基金属纤维的一般磁学特性和GMI效应具有一定改善作用。其中,90 m A&50 Hz直流退火时金属纤维展现较好的磁阻抗性能,当f=1 MHz时,其[ΔZ/Zmax]max、ξmax、Hk、Hp分别为213.08%、41.76%/Oe、0Oe和1 Oe;140 m A&50 Hz交流退火态金属纤维也展现优异的磁阻抗性能,当f=1 MHz时,其[ΔZ/Zmax]max、ξmax、Hk、Hp分别为213.15%、31.04%/Oe、1 Oe和2 Oe。同时,交流电流频率对金属纤维GMI效应也具有一定改善作用。电流调制处理能有效消除金属纤维内部残余应力,改善原子弛豫状态,同时亦可产生原子有序排列微区,交流退火态纤维组织有序度ψ达29.69%。另一方面,电流调制处理能产生稳定的环向磁场,在应力释放的同时促使纤维磁畴结构分布状态调整,其环向磁导率显着增大,感生磁各向异性增强,进而改善磁阻抗效应。
苏锐[2]（2021）在《CoFe基熔体抽拉微丝GMI性能及其调制研究》文中指出非晶微丝具有优异的软磁性能,尤其CoFe基熔体抽拉微丝的磁阻抗性能显着,其具有高的巨磁阻抗比值、高响应灵敏度和外场响应量程特性可为磁敏传感器件研究并开发。本文先后采用常规焦耳热退火和阶梯式焦耳热退火调制熔体抽拉Co68.15Fe4.35Si12.25B13.75Nb1Cu0.5非晶微丝的巨磁阻抗效应,通过观测不同电流幅值的焦耳热退火后的磁畴结构,尝试建立磁阻抗效应与磁畴结构的对应关系。（1）研究不同电流幅值（0 mA、30 mA、40 mA、50 mA、60 mA、70 mA、80mA、90 mA、100 mA）焦耳热退火后的微丝阻抗效应与磁畴结构,得到随着退火电流幅值的增大,阻抗效应呈现先增大后减少的变化规律。制备态微丝阻抗性能不明显,源于制备过程中微丝内部较大的残余应力,微丝表面周向畴较弱;适当的电流幅值的退火后,其表面周向畴分布规律,获得了显着的阻抗比值和较高的场响应灵敏度;而更大电流产生的过量焦耳热促使微丝内部局域晶化明显,其磁畴壁出现钉扎现象,周向畴破坏,阻抗性能降低。（2）采用阶梯式焦耳热调制微丝GMI效应,阶梯式电流幅值从40 mA、60 mA、80 mA增至100 mA。随着退火电流幅值的增大,阻抗效应变化明显。80 mA阶梯退火后微丝的最大阻抗变化率[ΔZ/Z]max（%）达到318%;100 mA电流幅值退火微丝的GMI响应灵敏度高达293.3%/Oe;磁场线性响应量程是由制备态0.1 Oe增至100 mA的4.4 Oe。比较不同调制态的磁畴结构发现:80 mA阶梯退火后,周向畴更加有序,微丝表面更加平滑;100 mA阶梯退火后,磁畴结构局部有模糊,整体周向畴更加清晰,较大电流调制微丝的表面略显粗糙。（3）进一步分析GMI性能的磁电阻[ΔR/R0]（%）及磁电抗[ΔX/X0]（%）变化曲线,得出:[ΔZ/Z0]（%）变化规律大体与[ΔR/R0]（%）相近,这是与微丝的内部局域原子分布紧密相关;阻抗性能下降也由表面粗糙引起,其形状各项异性与磁畴壁钉扎破坏微丝表面组织与畴结构。GMI性能源于微丝表面畴结构的周向畴关系密切,调制微丝的磁畴结构,有助于获得更好的GMI效应,以及磁敏传感器件的应用。
曹贯宇[3]（2020）在《Co基金属纤维力学性能及应力扭转磁阻抗效应研究》文中指出基于巨磁阻抗效应（Giant Magnetoimpedance Effect,GMI）的磁敏传感器具有灵敏度高、快速响应、功耗低和体积小等突出优势,成为第三代磁敏传感器的典型代表之一。本文分析了电流调制处理对旋转蘸取Co基金属纤维组织结构、力学和磁学性能的影响规律,从拉伸力学特性、断裂可靠性分析、循环加载和柔性特征分析等方面综合评价了金属纤维的力学性能,并结合断口形貌建立了“组织结构-力学性能-断裂机理”关系模型,实现了GMI效应的调控与优化,揭示了磁弹各向异性、螺旋各向异性及二者耦合作用对GMI效应的影响机理,为应力扭转磁敏传感器的研发和工程应用提供理论基础。研究结果表明,Co基金属纤维具有典型非晶态结构,并展现出良好的非晶形成能力和热稳定性。制备态纤维具有良好的拉伸力学特性,其平均抗拉强度R（?）m约为3.7GPa。适当强度电流退火处理可改善金属纤维的力学性能,这与非晶基体中均匀分布的纳米团簇有效抑制裂纹的快速扩展有关。其中,90 m A电流退火态纤维具有较好的断裂可靠性,其断裂门槛值σμ达2.7 GPa。拉应力作用时,纤维断口呈50°左右斜断口,其断裂面存在大量脉络状花样和少量熔滴。扭转作用时,纤维断口出现螺旋形脉络状花样。应力-扭转作用时,纤维断口出现“应力扭转台阶”。总之,Co基金属纤维断裂过程为典型的微孔聚集型断裂,纳米孔洞为其裂纹萌生和扩展的起源。循环加载拉伸力学结果表明,随着循环次数增加,金属纤维的应力-应变曲线出现非线性滞后现象,其抗拉强度Rm略低于R（?）m,为3.1 GPa。同时,Co基金属纤维展现出良好的柔性特征,金属纤维在打结弯折处出现大量剪切带交割现象。Co基金属纤维在电流调制处理前后均呈现较好的软磁特性。随着退火电流强度升高其GMI性能指标值呈先增后减趋势,其中65 m A电流退火态纤维GMI效应较优,当f=5 MHz时,其最大阻抗变化率[ΔZ/Zmax]max和最大磁场响应灵敏度ξmax分别为273.99%和94.00%/Oe。适当强度退火电流产生的焦耳热可消除其内部残余应力,同时产生环向磁场调控环向磁畴分布,提高环向磁导率,进而改善GMI效应。应力扭转磁阻抗效应与磁弹各向异性、螺旋各向异性密切相关。拉应力作用时,磁弹各向异性增大金属纤维环向畴壁能,促使环向磁导率提高,改善GMI效应。当f=3 MHz时,在482 MPa最大拉应力作用时[ΔZ/Zmax]max达293.63%。扭转和应力-扭转作用时,螺旋各向异性导致环向畴壁能减小,感生轴向各向异性,环向磁导率降低。
支绍韬[4]（2020）在《基波模式微型正交磁通门传感器及其生物检测应用研究》文中研究指明高精度微型磁传感器广泛应用于地质勘探、空间磁场探测、环境监测、交通控制、磁性存储、消费电子和生物医学等领域。正交磁通门传感器作为一种特殊类型的磁通门器件,除了拥有常规磁通门传感器高灵敏度、高线性度、低温度漂移和可在室温下工作等特点外,还具有两个独特的优势:一方面由于不需要激励线圈,使得传感器的结构非常简单,具有更好的微型化潜力;另一方面可以在基波模式下工作,有效抑制了巴克豪森噪声,使得传感器的输出噪声非常低。采用非晶薄带或电镀FeNi薄膜材料作为正交磁通门传感器的磁芯,并结合微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）技术可以使正交磁通门传感器探头微型化。磁芯结构直接影响微型正交磁通门传感器的性能,本文设计了曲折磁芯结构,在保证高灵敏度和低噪声的同时,提高了传感器的线性工作范围,这可以进一步拓展微型正交磁通门传感器的应用领域。近年来,基于磁标签的磁生物传感器在生物医学检测领域得到了大力发展,但仍然存在灵敏度低、稳定性差和需要较高外加磁场等缺点,还无法得到广泛应用。高灵敏度、低噪声、宽线性范围的微型正交磁通门传感器非常适合磁生物传感器的应用要求,在生物检测领域具有很好的应用潜力。基于以上考虑,本文开展了基于基波模式微型正交磁通门传感器的器件研制和生物检测应用研究,一方面发展一种高性能的基于MEMS技术的微型正交磁通门传感器,另一方面将该微型正交磁通门传感器应用于生物检测领域,为建立一套相对完善的基于微型正交磁通门传感器的生物检测系统打下基础。本论文的主要研究工作如下:1.提出了一种新型的基于曲折薄带磁芯结构的基波模式正交磁通门传感器,并开展理论研究。根据法拉第电磁感应定律和磁导率调制机制,在基波工作模式下,推导了单条薄带磁芯正交磁通门传感器的输出电压数学计算公式。建立了正交磁通门曲折磁芯结构的退磁模型,通过有限元仿真和理论计算,分析讨论了曲折磁芯条数、线宽和间距变化对传感器灵敏度的影响,为后续的MEMS工艺制备微型正交磁通门传感器提供理论支持。2.开展了基于Co基非晶薄带的磁芯结构和磁场退火的实验研究。以Co基非晶薄带作为正交磁通门传感器的磁芯材料,采用微加工工艺制备了不同结构的曲折磁芯,通过在曲折磁芯上缠绕感应线圈的方式组建简易的正交磁通门传感器,实验上研究了曲折薄带磁芯结构变化对正交磁通门传感器性能的影响。实验结果与仿真结果非常符合,证明了仿真数学模型的正确性,同时获得了优化的磁芯结构。对Co基非晶薄带材料进行磁场退火研究,讨论了不同磁场退火温度和方向对非晶薄带材料磁特性和传感器性能的影响。采用振动样品磁强计（VSM）、X射线衍射仪（XRD）和磁光克尔效应（MOKE）显微镜等多种材料测试工具测试退火薄带磁特性。研究结果表明,Co基非晶薄带300°C退火时可以获得较高的材料软磁特性和传感器性能,纵向磁场退火使得传感器的灵敏度更高,横向磁场退火使得传感器的噪声更低。该研究为研制高性能的微型正交磁通门传感器提供了磁芯结构和材料方面的保障。3.开展了基于MEMS技术的微型正交磁通门传感器制备工艺研究和性能测试。利用MEMS工艺分别制备了基于Cu/FeNi磁芯和Co基非晶薄带磁芯的三维微线圈正交磁通门传感器。通过所搭建的基波模式正交磁通门传感器测试系统,对制备的微型正交磁通门传感器的性能进行测试与分析。在不同的激励条件下分别测试了微型正交磁通门传感器的灵敏度、线性范围、噪声、剩磁误差和稳定性等性能指标。研制的Co基非晶薄带磁芯微型正交磁通门传感器的尺寸控制在0.4 cm2以下,灵敏度达到660 V/T,线性范围为0～600μT,最小噪声低至0.05 n T/√Hz@1 Hz。与同类别微型磁通门相比,在线性范围、灵敏度和噪声水平等方面均有较大提高。4.开展了基于微型正交磁通门传感器的生物检测应用研究。首先利用研制的微型正交磁通门传感器对直径1μm的My One超顺磁珠进行检测,成功实现在0.1～50μg/m L浓度范围内对磁珠进行定量检测。然后利用超顺磁珠标记技术、自组装膜工艺和双抗夹心等方法分别制备了甲胎蛋白AFP和大肠杆菌O157:H7生物样品,并开展灵敏性和特异性检测研究。实验结果表明,对AFP抗原的检测极限可以达到0.1 ng/m L,在0.1～10 ng/m L浓度范围内,输出信号差值与浓度对数具有很好的线性关系。对大肠杆菌O157:H7的检测极限可以达到100 CFU/m L,在100～1000 CFU/m L浓度范围内,具有较好的线性关系。基于微型正交磁通门传感器的分离式生物检测方法具有快速简便、灵敏度高、特异性高和稳定性好等优点。
赵晨博[5]（2020）在《异质结构中磁子-声子以及磁子-磁子耦合的磁化动力学研究》文中提出自旋波（磁子）在信息处理和传输方面表现出了巨大的潜力,但其低激发效率和高耗散强度限制了它的实际应用。同时,传统的微波器件也面临着芯片微型化的挑战。而在单晶衬底上传播的声波（声子）具有低耗散特性、短波长（GHz频率的典型波长在微米量级）、不能在真空中传播等优势,更适用于通讯和信息处理。如果利用声子作为信息处理和传递的手段与载体,则有望得到新一代低功耗、高效率、微型化的移动通讯芯片。因此,实现声子与磁子、磁子与磁子的耦合,并进一步研究其耦合特性,是拓宽自旋电子学和声波器件应用和发展的重要课题之一。本论文主要围绕磁性异质纳米结构中声子-磁子、磁子-磁子的非共振耦合和共振耦合展开。在声波器件中实现了声子-磁子共振耦合,研究了磁子-声子相互作用机制,并且在表面声波（SAW）器件中实现了磁场对声子输运的调控;在磁子-磁子共振耦合器件中实现了非原位自旋波的探测;最后通过磁-弹耦合效应改善了Co基非晶带的巨磁阻抗效应以及磁场灵敏度,并研究了磁性异质结构中的巨磁阻抗效应。本文主要内容如下:1、磁性异质结构中声子-磁子的非共振耦合与共振耦合。系统研究了LiNbO3基底上SAW器件的制备、表征以及不同传播方向SAW的传输特性和谐波性质。在此基础上,研究了FeGa/LiNbO3和Ni/LiNbO3器件中,SAW对磁性薄膜磁化翻转的影响、SAW驱动Ni磁化翻转过程中的能量吸收以及相互作用机制。接着,利用SAW器件的谐波性质,系统研究了Ni/LiNbO3退火器件中声子-磁子的共振耦合,成功实现了SAW驱动铁磁共振（SAW-FMR）,提出了声子-磁子共振耦合机制,成功解释了磁传输系数的线型,并实现了磁场对声子输运的调控。最后,在SAW-FMR器件中,通过布里渊光散射仪（BLS）实现了声子-磁子的共振耦合的可视化研究,为SAW激发自旋波奠定了基础。2、界面耦合主导的磁性异质结构中的磁子-磁子耦合:（1）系统研究了AAO/Fe纳米线阵列/Py磁性异质结构中,Fe纳米线阵列和Py的界面交换耦合对此异质结构的静态磁特性以及动态磁特性的影响。研究发现纳米刷子结构的静态磁特性主要由Fe纳米线阵列主导,而其动态磁特性主要由Py薄膜主导。Py薄膜与Fe纳米线阵列的交换耦合作用,可以削弱Fe纳米线阵列的形状各向异性;同时,交换耦合作用又可以影响Py薄膜的磁矩分布、铁磁共振以及自旋波激发等;（2）系统研究了Py/YIG/GGG磁性异质结构中磁子-磁子的共振耦合。这种磁子体系的耦合由两层膜之间的界面耦合作用主导,可以实现两个独立磁子体系之间的磁子相干转化,例如,从导体到绝缘体、从一致模式到非一致模式、从高阻尼体系到低阻尼模式。实验中通过非原位器件设计并结合自旋波的传输特性,实现了磁矩进动激发和探测电路的分离。并且通过BLS研究了YIG中垂直自旋驻波（PSSW）的传输和耗散特性,证明了PSSW在非原位自旋器件中的重要性。3、（1）基于磁-弹耦合效应,通过深冷处理方法改善了Co基非晶带的软磁特性以及阻抗特性,并结合深冷处理和高温热处理实现了非对称GMI效应,提高了GMI磁场灵敏度。并且在深冷处理的Fe基和Co基非晶带中观测到了缺陷移动导致的阻抗异常驰豫现象。最后,建立了基于磁-弹耦合的模型,成功解释了Co基非晶带出现低磁场灵敏度的原因;（2）在磁性异质结构中优化了Fe基非晶带的阻抗特性,并且得到了适用于传感器应用的宽磁场范围的线性阻抗线性区域。最后,建立了F2/F1/F2磁性异质结构模型,并成功解释了磁性包覆层和非晶带的磁导率、电导率以及厚度比值对阻抗特性的影响。
姜思达[6]（2018）在《多相及镀层复合微丝巨磁阻抗效应研究》文中研究指明基于巨磁阻抗效应（Gaint Magnetio Impedance Effect,GMI）制备的新型磁电传感器原理为弱磁场变化会引起材料总阻抗的显着改变。与传统磁电式传感器相比,其具有高灵敏度、快速响应、应用温区宽、优良的稳定性与线性度、低能耗等特点,在癌症检测与治疗、地磁导航、磁性随机存储、脑机接口、机器人仿生皮肤和自监控智能复合材料等方面极具应用前景。因此,本文对新型复合结构巨磁阻抗效应材料进行制备及性能研究,在成功获取高性能多相复合与镀层复合结构微丝基础上,分析了步进式电流调控处理机制,建立了三维表面磁畴结构模型,验证了复合结构微丝中特有的趋肤效应增强现象,并尝试建立组织结构与性能关系,对巨磁阻抗效应机理进行相关探究,从而获得可多频段应用的GMI效应磁性敏感材料,主要结果如下:对CoFeSiB经典成分进行微量Zr元素掺杂,提高其形核壁垒,并适当降低成形过程辊轮转动速度,调控微丝凝固过程中热量分布,使其在微丝表层形成一定纳米晶组织结构;随着掺杂量增加,其表层微观组织有序度逐渐增加,纳米晶尺寸增大,表面环向磁畴结构会产生局域波动即“畴间吞并”现象,外场作用下磁畴宽度增加,转动磁畴体积增加,环向磁导率增大,在掺杂原子比为2时,巨磁阻抗性能可达600%,在掺杂量最大为3时破坏规律环向磁畴结构,性能降低。同时,微丝力学性能随掺杂量呈现先增后减的趋势,纳米晶会细化断裂主裂纹,在掺杂原子比为2时,拉伸断裂强度超过3600MPa,较未掺杂时有较大提高。对表面磁畴MFM原始图像进行滤波还原处理,结合巨磁阻抗效应微丝磁畴结构理论模型,建立观测图像与真实表面磁畴结构的对照联系,通过图像波动切线图及法向标量可对磁畴平均宽度及漏磁场进行定量化后续分析研究。结合Co基微丝电流调控处理时内部温度分布模拟及微丝热物性参数,制定步进式电流调控处理方案,使微丝在低温、高温结构弛豫,玻璃转变点及不同晶化区间进行处理;由于形核势垒的提高及内部温度场的不均匀分布,焦耳热会使微丝内部纳米晶组织,由内向外沿着热量传输方向依次形核长大,形成内部纳米晶壳层非晶的多相复合结构微丝。步进式直流电流退火处理可有效消除内部残余应力,并改变其微结构,处理后会产生3-4nm直径的纳米晶,其ACF（Autocorrelation Function）体积分数从制备态6.25提高至28.13%,促使非晶壳层环向磁畴结构的改善及多相结构所致趋肤效应增强现象,使阻抗比值在11MHz时ΔZ/Z0从69.09%大幅提高至582.59%;纳米晶周围的淬态核会使其内部产生刃型位错及晶格缺陷,从而提高微丝的拉伸断裂强度,另一方面拉伸断裂过程中纳米晶的萌生会严重阻碍主裂纹的产生,100m A阶段拉伸断裂强度可达4103MPa,140m A阶段拉伸断裂强度约为3917MPa。当微丝受交流激励电流作用时,施加不改变微观组织结构的小幅值直流偏置电流,可增加环向磁畴轴向角,进而增加趋肤深度,在大幅降低微丝零外场本征基本阻抗值,同时提高外磁场作用下阻抗增量值,实现微丝零外场标准计算阻抗比值的显着增加,ΔZ/Z0最大值可达1800%,200MHz,偏置电流增加至5×107A/m2则会改变其微观结构,进入步进式电流调控处理阶段。直流电镀可制备导体芯部铁磁层的异质镀层复合结构微丝,镀层成分选取高磁导率合金材料,如Ni80Fe20合金,芯部单晶铜丝最优直径范围为100-120μm。优化电镀沉积参数为,温度控制在60℃左右,p H值在3.5附近,阴极电流密度6 A/dm2,电镀时间为20min,微丝最佳芯层比接近4:1时,由于其特有的趋肤效应增强现象,使其特征频率极低,在10k Hz时阻抗比值即可达3600%。电流密度过大时（>6A/dm2）,均镀性下降,圆整性差,表面粗糙度增加破坏环向磁畴结构规律,性能降低,单晶铜基底则不利于镀层择优取向（200）生长,随时间增加沉积界面远离基底,取向明显,电镀时间过长表面出现团聚区,出现氢脆及裂纹。基于对表面镀层磁力显微观测微观磁畴结构,并结合其不同方向磁化曲线,发现铁磁层磁畴结构为面内环向分布,易磁化方向为周向,与均质巨磁阻抗效应非晶微丝壳层磁畴分布类似。通过对制备的低电导率芯部-高电导率镀层复合结构微丝的研究,反向验证趋肤效应增强现象的存在。并通过推导的镀层复合结构微丝磁导率及阻抗表达式,分别对阻抗及其电阻和感抗分量数值及比值随频率变化趋势,进行数值模拟分析,当超过1k Hz后,具有显着趋肤效应,最大阻抗比值为4000%,特征频域区间在10-100k Hz之间,镀层质量及均匀性对镀层表面磁畴结构产生影响使实际测量值略低于理论值。
沈红先[7]（2017）在《GdAlCo合金纤维的熔体抽拉制备及磁热性能研究》文中研究表明基于磁热效应的磁制冷技术具有高效节能、绿色环保、可靠性高等特点,是传统的气体压缩膨胀制冷的潜在替代方式。Gd基非晶合金结合了非晶合金的优点和Gd元素大原子磁矩的特征,在居里温度附近呈现优异的磁热性能,是磁制冷机的理想制冷工质。相对于块体非晶,微米级Gd基合金纤维具有极大的表面体积比,因此在制冷系统热循环中具有极高的热交换效率,近一维结构特征使其具有优异的机械适应性,可以压制形状复杂的制冷工质以适应磁制冷系统。本文采用熔体抽拉技术制备微米级GdAlCo快凝非晶纤维,优化制备工艺,研究成分配比对纤维磁热效应的影响,分析纤维间相互作用提高磁热性能机制以及纤维磁热各向异性对磁热性能的影响,并采用多个相变过程叠加的方式进一步拓宽纤维制冷温区。上述研究无疑对推进GdAlCo纤维在磁制冷领域的应用具有十分重要的意义。纤维表面质量与熔融合金进给速度有着重要关系:当熔融合金进给量较小时,由于粘附层合金液较少,表面张力较大,对扰动影响敏感导致其表面形成明显的瑞利波缺陷,但纤维截面圆度较好;当熔融合金进给量大时,过多的粘附层造成合金液表面张力低,来不及圆化便凝固致使纤维存在沟槽缺陷,因此GdAlCo非晶纤维熔体抽拉制备优化工艺参数为:加热功率约为4kW;辊轮转速为1700r/min,线速度约为30m/s;熔融合金进给速度为20μm/s。纤维微观结构分析表明其基体为非晶态,但仍存在着非均匀分布的纳米晶,这些纳米晶的产生是由于制备过程中非均匀分布的内应力所导致的。此外,熔体抽拉GdCoAl纤维由于其本身的非晶态结构使其具有优异的机械性能,具有优异的拉伸断裂强度和使用可靠性,可满足磁制冷系统对制冷工质力学性能的要求。熔体抽拉GdAlCo纤维具有优异的磁热性能,纤维热磁曲线分析和磁熵变归一化计算表明其在居里温度附近随温度升高呈典型的铁磁顺磁二级磁相变特征;纤维工作温区为液氮温区附近,各方面磁热性能均优于同成分块体非晶合金,5T变化外场下最大磁熵变值（-ΔSMmax）均为10J/kg·K左右,其宽的铁磁顺磁转变区间使得纤维具有极高的制冷效率;GdAlCo合金原子百分比发生微量变化时,纤维磁热性能变化不大,符合非晶合金性能对元素含量变化不敏感的特性,但居里温度TC存在着明显的差异;纤维在居里温度处的临界指数和磁状态计算数值均偏离平均场理论,这种偏离行为是纤维非晶基体上存在着非均匀分布的纳米晶所导致的。与同成分块体非晶合金和单根纤维相比,Gd53Al24Co20Zr3非晶集束纤维3T外场下最大磁熵变可达6.94J/kg·K,具有更优异的磁热性能;三种状态合金临界指数和磁状态计算结果相近,均接近于平均场理论,表明三者的结构状态接近完全非晶态。集束纤维磁热性能更优异的原因是相同温度和外场下具有更高的磁化强度,这是由于纤维之间退磁化作用引起的。显而易见,纤维近一维几何形状特性导致其存在磁热各向异性,单根纤维与集束纤维的磁热各向异性行研究表明;纤维易磁化方向饱和场低,达到饱和后两个方向的磁化强度基本相同,但集束纤维在在两个方向上的饱和场由于退磁化作用要比单根纤维高。纳米晶/非晶双相复合结构可以有效提高纤维的制冷效率,其原因是双相相变过程叠加及纳米晶相与非晶基体交互作用共同作用结果;通过热处理的方式可以使纤维的内应力得到释放并在其非晶基体上产生纳米晶,从而改善纤维的磁热性能。将不同居里温度、相近磁热性能的纤维按一定的比例混合在一起,形成多相变叠加纤维复合材料可进一步提高制冷工质的工作温区及制冷效率。理论计算和实际测试发现,只有不同纤维居里温度间隔大于10K时复合材料的工作区间及制冷效率才明显扩大,并且随着居里温度间隔的增加而增加。相对于双成分复合,三成分复合方式可以获得更宽的类平台状磁热性能制冷工作,这种具有平台状磁热性能材料更符合磁制冷中制冷工质随温度变化下磁热性能稳定的要求。
张鑫磊[8]（2016）在《非晶软磁材料的巨磁阻抗效应研究》文中认为作为传感器中一支重要的分支,磁性传感器在现代人类社会中扮演着极为重要的角色,其应用几乎覆盖了人类日常生活以及工业生产中的每一个角落,诸如交通运输、移动通信、空间磁场勘测、目标检测、军事以及生物医疗等。目前,常见的磁性传感器主要包括磁通门、霍尔传感器、巨磁电阻传感器、超导量子干涉仪等。但是,由于受到自身性能、使用范围、性价比等因素的影响,上述磁性传感器的发展潜力受到了一定的限制。于是,人们渴望出现一种新型的磁性传感技术能够替代传统的磁性传感技术来满足未来社会发展的需要。直到20世纪90年代,巨磁阻抗效应（Giant magneto-impedance effect,简称GMI effect）的发现才为这一希冀带来了新的曙光。目前,GMI效应的研究对象从最初的Co基非晶丝材料逐渐扩展到了非晶薄带、薄膜、多层膜和复合结构丝等多种不同的软磁材料体系。在现有的GMI材料体系中,非晶态软磁合金材料具有极为优异的软磁性能和良好的GMI效应,是现今GMI效应研究中最为重要的材料体系。本文中,我们基于Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9和Co65Ni2Fe4Si15B14两种非晶软磁薄带材料,一方面,研究不同处理方法对非晶薄带材料GMI效应的影响,并尝试在合适的处理条件下提升材料的GMI效应以及相应的磁场灵敏度;另一方面,基于GMI效应,直接利用具有较高磁场灵敏度的非晶薄带样品对磁性纳米颗粒产生的磁信号进行了探测,进而探索GMI效应在弱磁场探测以及生物传感方面的潜在应用价值。本文的主要研究内容如下:1.基于Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶带,我们分别采用直流焦耳热退火和快速磁场热退火方式对其进行处理。首先,我们研究了电流幅值以及通电时间对Fe基非晶带GMI效应的影响。结果发现,合适的直流焦耳热处理可以有效地增强Fe基非晶带的GMI效应,这一现象可以归因于非晶带横向磁导率的增加以及其软磁性能的改善。此外,快速热退火处理也可以改善非晶带的GMI效应,但这种效果并不明显。当在退火过程中沿着非晶带的横向施加一磁场时,非晶带的GMI效应会得到进一步地改善,这主要来源于样品横向磁导率的增大。2.利用电化学沉积方法在Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶带表面包覆FeCo薄膜,从而制备出了FeCo/非晶带/FeCo的三明治结构样品,并研究了非晶带表面FeCo薄膜厚度对样品GMI效应的影响。结果发现,在FeCo薄膜厚度较小时,三明治结构样品可以获得明显高于制备态Fe基非晶带的GMI效应。而且随着FeCo薄膜的增加,三明治结构样品的GMI效应会明显地减小并逐渐趋于稳定。这一结果说明适当厚度的磁性层包覆可以有效地增强Fe基非晶带的GMI效应。3.基于Co65Ni2Fe4Si15B14非晶带,我们分别研究了拉应力、样品尺寸以及样品几何结构对其GMI效应的影响。首先,在轴向拉应力作用下,非晶带的GMI效应会有一定程度的增强,并且随着所施加拉应力的增大,非晶带GMI效应的增强也会越明显。其次,样品的尺寸对非晶带的GMI效应有着极为显着的影响。对于条带样品而言,随着宽度的减小,样品的GMI效应会先减小后增大。此外,样品的几何结构对其GMI效应也有着极为显着的影响,我们通过引入“尖角状”结构有效地提高了Co基非晶带在低场下的磁场灵敏度。4.利用激光刻蚀技术在Co65Ni2Fe4Si15B14非晶带表面引入了形状各向异性,从而改变非晶带表面退磁场的大小及其分布,在此基础上,我们研究了激光刻蚀方向对Co基非晶带GMI效应的影响。结果表明,通过这一方法可以有效地调控Co基非晶带的GMI效应及其磁场灵敏度。5.基于GMI效应,利用高灵敏度的Co基非晶带样品对Fe3O4 纳米颗粒进行探测。结果发现,样品的GMI效应对Fe3O4 纳米颗粒的存在极为敏感。在Fe3O4 浓度为1μg/m L时,样品最大GMI值的下降最为明显,最大GMI值的变化可达到1.8%。同时,在2 MHz下,随着Fe3O4 浓度的增大,非晶带样品最大GMI值的下降会有所减弱。这一研究表明GMI效应可以广泛地用于弱磁场信号的探测。
王晓冬[9]（2015）在《玻璃包覆非晶微丝GMI效应的影响因素及电磁性能研究》文中指出巨磁阻抗（GMI）效应是指在一定强度与频率的交变电流激励下,磁敏材料的交流阻抗随外磁场改变而显着变化的现象。作为一种软磁功能材料,玻璃包覆非晶微丝由于具有灵敏度高、响应快等优点而在磁敏传感器方面体现重要的应用价值,同时由于其高电阻率、高磁导率,在微波频段内具有较好的电磁匹配特性,且具有表面化学惰性和应力状态可调性,因此可作为微波吸收剂而在复合式新型吸波材料领域有重要的应用前景。本文以玻璃包覆非晶微丝作为研究对象,研究其GMI效应和电磁性能,具体包括微丝GMI效应的尺寸特性、温度特性、调制处理以及短微丝-石蜡复合材料的电磁参数调控与吸波性能等。研究了不同尺寸的制备态Co基非晶丝在各种测量参数下的GMI效应,结果表明,激励电流对磁化过程和GMI效应的影响与频率密切相关。在较低频下,激励电流升高使直流磁场作用下的环向磁化效果降低,同时使得GMI效应减弱。频率升高至兆赫兹级别后,趋肤效应明显增强,并对磁化过程产生显着影响,使得激励电流变化对GMI的影响减弱。对于特定频率,存在一个使GMI效应最优的最佳激励电流Ip,随着交流频率的升高,Ip增加。微丝长度对GMI的影响主要源于端部效应和直流电阻的变化;直径对GMI效应的影响主要源于冷却速度的不同导致的结构有序度和内应力分布的差异。微丝的优化几何参数为L=20mm,Φ=30μm,此时,微丝各频率下均具有最优的GMI效应。计算了对玻璃包覆非晶微丝的玻璃-金属间的界面应力,结果表明,该应力与微丝的径芯比η密切相关,且随η的增加而增加。定量分析了去除玻璃层后GMI效应的增益程度与η的关系:当η由2.39上升至3.53时,微丝在10MHz下去除玻璃层后GMI的增益量由7.23%上升至28.24%,这说明,η的升高使得界面应力增大,与计算结果一致。分析了三种不同状态微丝的GMI温度特性。结果表明,温度对GMI效应的影响规律与驱动电流频率、直流外磁场以及微丝状态有关。升温过程中,在各频率下,制备态原丝与去除玻璃层裸丝的GMI效应均单调下降;退火态微丝则随频率不同表现为或升高后降低、或单调升高的规律。制备态原丝的GMI温度稳定性要优于玻璃层去除态和直流退火态,各状态样品的GMI温度稳定性均随激励频率和磁场强度的增加而提高。GMI的温度特性与温度加载方式有关,降温过程中的GMI效应并不沿升温过程的轨迹返回,而呈现先降低后上升的趋势,降至室温后GMI峰值较初始室温略有降低;以两次循环的方式升温时,第二个温度循环的GMI温度稳定性大幅度提高。优化了基于电流退火的两种GMI调制处理方法,脉冲退火优化参数组合为电流Ipulse=140m A、退火时间tpulse=480s、脉冲频率fpulse=50Hz,可获得最大GMI比率为223%,最大磁场响应灵敏度316%/Oe。脉冲电流瞬时激发的环向磁场要高于直流,可促进微丝内部短程磁矩有序取向微区的形成,并提高其磁矩排列有序度,因此可获得优于直流退火的GMI效应。低温介质退火最佳参数为电流I=280m A、时间t=300s,可获得最大GMI比率429%,最高灵敏度577%/Oe。该方法可使用较大电流以增强环向磁化效果,调制处理后微丝表面层保持非晶态,芯部出现纳米晶,降低了直流电阻,因此可获得较高的GMI效应。在此基础上施加后续直流退火处理,可消除由大温差所感生的应力,调节磁畴结构并进一步提高GMI效应。研究了不同填充比下的Co基和Fe基玻璃包覆非晶短微丝-石蜡复合样品的电磁参数及吸波性能。结果表明,在填充比为9wt.%时,Co基复合样品具有最高的电磁耗损和最佳的吸波性能;在涂层厚度34mm时,复合样品具有较宽的吸波带,对应频域为1016GHz;涂层厚度为3.2mm和3.5mm时,其最高吸波峰值分别可达-38.91d B和-36.34d B。在填充比为7wt.%时,Fe基复合样品具有最高的电磁耗损和最佳的吸波性能,涂层厚度24mm范围内,复合样品具有较宽的吸波带,对应频域为1218GHz;涂层厚度为3.0mm和3.5mm时,其最高吸波峰值分别可达-35.94d B和-39.54d B。研究了非晶微丝后直流退火处理的相关性能。以电磁波阻抗匹配原则进行退火参数优化后,可在抑制电导率增加的同时,使磁导率升高而矫顽力降低,电磁参数间数值更为接近,阻抗匹配度提高,改善了复合样品的吸波特性。与制备态Co基短微丝-石蜡复合样品的吸波性能相比,虽然退火后样品的吸波峰值略有下降,但其吸波频域宽化且吸波峰面积增加。涂层厚度为2.5mm时,复合样品的吸波曲线峰值为-17.2d B,对应频率为14.6GHz,-10d B以上吸波带宽可达7.2GHz;涂层厚度为3.5mm与4mm时,复合样品的吸波曲线峰值分别为-19.8d B与-20.4d B,对应频率分别为10.48GHz与9.12GHz,-10d B以上吸波带宽相近,均为6.8GHz左右。
张毅[10]（2014）在《新型软磁复合材料的巨磁阻抗效应研究》文中指出随着物联网技术的迅速发展,在汽车电子、机器人技术、生物医药、自动化控制、矿物探测、现代军事等领域,需要一些新型的、小型化的、高性能的、高灵敏度的和响应速度快的磁敏传感器来检测环境周围的参数如：磁场、速度、转速、位移、角度、扭矩等。巨磁阻抗效应（GMI）作为一种新兴的磁传感技术,相比于传统的霍尔传感器、巨磁电阻传感器,具有更高的信号输出强度和更高的弱磁场灵敏度；相比于超导量子干涉仪、磁通门传感器具有更低的成本和更小的尺寸；相对于质子磁力仪、光泵磁力仪等大型磁场探测系统,具有更好的便携性。从材料体系上分析,传统的GMI材料主要是软磁非晶丝,非晶带,复合结构丝和软磁多层膜。其中,通过极冷快淬工艺制备的非晶丝、非晶带的GMI效应最佳,但是其直径或者厚度都在几十微米左右,并且韧性差、脆性强,难以进行集成和加工；采用电镀方法制备的磁性同轴复合结构丝虽然生产成本有所降低,但是难以采用半导体工艺进行大规模集成。薄膜材料可以采用半导体工艺实现加工集成,但是单层薄膜的GMI效应在低频（几兆赫兹）下很弱,通常只有百分之几；多层薄膜的厚度一般在1～2微米,其GMI效应在高频（百兆赫兹）下较强,在低频下仍然较弱,难以体现GMI效应的优势。从物理起源上分析,GMI效应主要归因于高频下材料的趋肤深度对阻抗的影响。在磁性材料中,趋肤深度和材料的电导率、磁导率有很强的依赖关系。通常,人们通过各种退火方式（加场退火、电流退火等）来增强材料的横向磁导率,以提高其GMI特性。但在薄膜材料体系中,由于其厚度远小于高频下的趋肤深度,通过趋肤深度理论并不能解释其中所有实验现象,所以薄膜中GMI效应往往通过在导体层和磁性层中加入绝缘层隔离或者调控电导率、磁导率等方法来实现增强。如何在经典材料体系中寻找增强GMI效应的方法,并在更小的尺寸下设计、制备出具有更高GMI效应及高磁场灵敏度的材料,成为本论文的出发点。本论文中,一方面针对传统典型GMI非晶带材料做改性处理,通过诱导各向异性、改善软磁特性等方法优化材料的GMI效应；另一方面,我们尝试通过增强材料的“横向磁导率”出发,探寻新型复合材料的GMI性能。研究的主要内容包括以下几个方面：1.对制备态的Fe75.5Si13.5B9Nb3Cu1非晶带样品,采用真空磁场快速热处理、激光烧蚀、应力弯曲等方法对其进行处理,希望分别通过改善材料的软磁特性、诱导各向异性等方式来改善材料的GMI效应。首先,研究热处理过程中的退火温度、升温速率对其结晶性、软磁特性、GMI特性的影响；第二,研究了激光烧蚀条带的宽度、方向对其GMI曲线的幅值、峰位的影响；第三,研究不同弯曲曲率对非晶带GMI效应的影响；最后,通过测试过程中施加偏置电流,研究偏置电流的大小、方向对其GMI特性的影响。2.基于GMI效应起源于材料的“横向磁导率”这一基本观点,引入薄膜和纳米线之间的交换耦合作用,以增强薄膜中的“横向磁导率”。一方面,实验中改变纳米线的相关参数：在阳极氧化铝（AAO）模板的制备过程中,调控模板的孔洞直径,研究纳米线部分的直径对其纳米刷子复合结构GMI效应的影响,实验发现50nm直径的纳米线组成的纳米刷子GMI性能最优；在电沉积纳米线的过程中,控制沉积液的成分比例,研究纳米线成分对其GMI效应的影响,实验证明具有较大交换积分常数的Co纳米线组成的纳米刷子GMI性能最好；调节温度和pH值实现对Co纳米线织构的调控,研究纳米线织构对其GMI特性的影响,发现具有（100）织构的Co纳米线对纳米刷子GMI效应的增强最明显。另一方面,实验中改变薄膜的相关参数：改变溅射时间,研究不同厚度的薄膜对其纳米刷子GMI特性的影响；设计多层结构（FeNi/Cu/Fe Nanowires）,研究中间Cu层厚度对其GMI效应的影响,实验发现当中问层厚度小于5nm时GMI增强作用明显。这说明是由于磁性薄膜和纳米线之间的交换作用使得纳米刷子GMI效应增强的。最后,为了能够对纳米刷子结构的设计增加更大的自由度,我们采用微纳加工的方法,设计FeNiFeCo复合纳米结构并研究了其GMI特性。结果发现,我们设计的纳米刷子结构在低频下具有较高的GMI效应（优于300%）和优秀的磁场灵敏度（优于45%/Oe）,能够满足GMI效应传感器的实际应用,并且性能高于很多传统材料。3.研究新型碳基软磁材料的GMI效应。一方面,对商业化的碳纤维进行预处理,并电镀磁性层。研究不同成分的磁性镀层对其复合结构的GMI效应的影响；另一方面,通过不同方法制备了石墨烯,并研究了不同方法制备的石墨烯/软磁复合结构的GMI特性。除此之外,我们积极探索GMI效应的应用前景。使用我们的样品对人民币上的磁性部分进行探测；探索X-Y-Z三个方向非晶带对磁场的响应,发现采用非晶带材的GMI效应可以实现对三维磁场的探测。另外,我们希望能够直观的测量出交流情况下材料的横向磁导率。通过磁光克尔效应,我们发现材料的横向磁导率在不同的时刻可以通过该时刻的克尔电压信号进行反映,因此我们尝试测量了较低频率下非晶带的横向磁导率。
二、两种成分制备态纤维和薄带的巨磁阻抗效应（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、两种成分制备态纤维和薄带的巨磁阻抗效应（论文提纲范文）
（1）Nb掺杂和电流退火对Co基金属纤维磁阻抗效应的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的和意义 |
| 1.2 磁阻抗效应的研究进展 |
| 1.2.1 GMI效应的产生机理 |
| 1.2.2 GMI效应的影响因素 |
| 1.3 金属纤维的制备及其调制处理工艺研究进展 |
| 1.3.1 金属纤维的制备技术概述 |
| 1.3.2 金属纤维的调制处理工艺概述 |
| 1.4 GMI磁敏传感器开发及应用现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第二章 试验材料制备及研究方法 |
| 2.1 Co基金属纤维的成分设计及制备 |
| 2.2 电流调制处理工艺的制定 |
| 2.2.1 直流电流退火工艺 |
| 2.2.2 交流电流退火工艺 |
| 2.3 Co基金属纤维的组织结构表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 差式扫描量热分析(DSC) |
| 2.3.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4 Co基金属纤维的磁学性能分析 |
| 2.4.1 一般磁学性能分析 |
| 2.4.2 磁阻抗性能分析 |
| 第三章 Nb掺杂量对Co基金属纤维的组织结构和磁阻抗效应的影响 |
| 3.1 Nb掺杂量对Co基金属纤维组织结构的影响 |
| 3.1.1 Nb掺杂前后金属纤维的相组成分析 |
| 3.1.2 Nb掺杂前后金属纤维特征温度及混合焓的确定 |
| 3.1.3 Nb掺杂前后金属纤维的SEM表面形貌分析 |
| 3.1.4 Nb掺杂前后金属纤维的TEM显微结构分析 |
| 3.2 Nb掺杂量对Co基金属纤维磁学性能的影响规律 |
| 3.2.1 Nb掺杂量对金属纤维一般磁学性能的影响 |
| 3.2.2 Nb掺杂量对金属纤维磁阻抗效应的影响 |
| 3.3 Nb掺杂对Co基金属纤维GMI效应的作用机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 电流退火工艺对Nb掺杂Co基金属纤维磁阻抗效应的影响 |
| 4.1 直流退火态CoFeSiBNb3 金属纤维磁阻抗特性分析 |
| 4.1.1 直流电流退火过程中金属纤维瞬态升温特性研究 |
| 4.1.2 直流退火前后金属纤维热稳定性分析 |
| 4.1.3 直流退火前后金属纤维的SEM表面形貌分析 |
| 4.1.4 直流退火前后金属纤维的TEM显微结构分析 |
| 4.1.5 直流退火前后金属纤维的一般磁学性能分析 |
| 4.1.6 直流电流强度对金属纤维GMI效应的影响规律 |
| 4.2 交流退火态CoFeSiBNb3 金属纤维磁阻抗特性分析 |
| 4.2.1 交流退火过程中金属纤维瞬态升温特性研究 |
| 4.2.2 交流退火前后金属纤维特征温度和混合焓的确定 |
| 4.2.3 交流退火前后金属纤维的SEM表面形貌分析 |
| 4.2.4 交流退火前后金属纤维的TEM显微结构分析 |
| 4.2.5 交流退火前后金属纤维的一般磁学性能分析 |
| 4.2.6 交流幅值对金属纤维GMI效应的影响规律 |
| 4.2.7 交流电流频率对金属纤维GMI效应的影响规律 |
| 4.3 电流调制处理改善CoFeSiBNb3 金属纤维GMI效应的机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
| 个人简介 |
（2）CoFe基熔体抽拉微丝GMI性能及其调制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 GMI效应及应用 |
| 1.3 磁性材料的阻抗效应 |
| 1.3.1 非晶微丝 |
| 1.3.2 非晶薄膜 |
| 1.3.3 非晶带 |
| 1.3.4 纳米晶系 |
| 1.4 不同成分磁性材料的阻抗效应 |
| 1.4.1 Co基材料 |
| 1.4.2 Fe基材料 |
| 1.4.3 CoFe基近零磁致伸缩材料 |
| 1.5 非晶磁性微丝的制备 |
| 1.5.1 玻璃包裹法 |
| 1.5.2 旋转水纺法 |
| 1.5.3 熔体抽拉法 |
| 1.6 阻抗性能的调制 |
| 1.6.1 常规退火 |
| 1.6.2 焦耳退火 |
| 1.6.3 磁场退火 |
| 1.6.4 应力退火 |
| 1.7 本文主要工作 |
| 2 材料制备及分析测试方法 |
| 2.1 材料制备 |
| 2.2 结构表征 |
| 2.2.1 X射线衍射仪 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 透射电子显微镜 |
| 2.2.4 差热分析DTA |
| 2.2.5 Agilent4294阻抗分析仪 |
| 2.2.6 磁化曲线VSM |
| 2.2.7 磁力显微镜 |
| 3 焦耳热调制CoFe基微丝GMI性能与结构的相关性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 常规焦耳热调制微丝阻抗性能 |
| 3.4 微丝的组织与结构 |
| 3.5 微丝的磁性能 |
| 3.5.1 微丝的磁化曲线 |
| 3.5.2 微丝的畴结构 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 CoFe基微丝的阶梯式焦耳调制GMI效应及其机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 阶梯式焦耳热退火对微丝的GMI效应的影响 |
| 4.3.1 阶梯退火下阻抗[ΔZ/Z_0](%)变化规律 |
| 4.3.2 阶梯退火阻抗[ΔZ/Z_(max)] (%)变化规律 |
| 4.4 微丝的组织与结构 |
| 4.4.1 微丝的磁畴结构 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 论文发表情况 |
| 致谢 |
（3）Co基金属纤维力学性能及应力扭转磁阻抗效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的和意义 |
| 1.2 磁阻抗效应(MI)的研究进展 |
| 1.2.1 巨磁阻抗效应(GMI) |
| 1.2.2 应力磁阻抗效应(GSI) |
| 1.2.3 扭转磁阻抗效应(GTI) |
| 1.3 非晶合金力学特性的研究进展 |
| 1.3.1 块体非晶合金的力学性能 |
| 1.3.2 微尺度非晶合金的力学性能 |
| 1.4 基于磁阻抗效应的磁敏传感器应用概述 |
| 1.4.1 GMI电流传感器 |
| 1.4.2 GMI生物传感器 |
| 1.4.3 GMI应力传感器 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第二章 试验材料制备及研究方法 |
| 2.1 试验材料的制备 |
| 2.2 电流调制处理工艺 |
| 2.3 Co基金属纤维的组织结构表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 差示扫描量热分析(DSC) |
| 2.3.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4 Co基金属纤维的力学性能测试 |
| 2.4.1 拉伸力学性能测试 |
| 2.4.2 循环加载力学性能测试 |
| 2.4.3 金属纤维的柔性特征分析 |
| 2.5 Co基金属纤维的一般磁学性能测试 |
| 2.6 Co基金属纤维的磁阻抗性能测试 |
| 第三章 Co基金属纤维的组织结构和力学性能研究 |
| 3.1 Co基金属纤维的组织结构表征 |
| 3.1.1 Co基金属纤维的相结构分析 |
| 3.1.2 Co基金属纤维热稳定性及非晶形成能力(GFA)分析 |
| 3.1.3 Co基金属纤维SEM表面形貌及EDS成分分析 |
| 3.1.4 Co基金属纤维TEM微观结构表征及HRTEM有序度分析 |
| 3.2 Co基金属纤维的力学性能和断裂机理研究 |
| 3.2.1 拉伸力学特性和断裂可靠性分析 |
| 3.2.2 循环加载力学性能分析 |
| 3.2.3 断口形貌及断裂机理分析 |
| 3.2.4 金属纤维的柔性特征分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 应力和扭转对Co基金属纤维磁阻抗效应的影响 |
| 4.1 Co基金属纤维的磁学特性分析 |
| 4.1.1 一般磁学特性分析 |
| 4.1.2 磁阻抗效应分析 |
| 4.2 Co基金属纤维的应力磁阻抗效应 |
| 4.2.1 不同拉应力下磁阻抗效应的变化规律 |
| 4.2.2 磁弹各向异性与磁阻抗的相关性分析 |
| 4.3 Co基金属纤维的扭转磁阻抗效应 |
| 4.3.1 扭转对磁阻抗效应的影响规律 |
| 4.3.2 螺旋各向异性与磁阻抗的相关性分析 |
| 4.4 Co基金属纤维的应力扭转磁阻抗效应 |
| 4.4.1 最大拉应力下扭矩对磁阻抗效应的影响规律 |
| 4.4.2 应力扭转共同作用时磁各向异性耦合作用机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
| 个人简介 |
（4）基波模式微型正交磁通门传感器及其生物检测应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 磁场测量 |
| 1.1.2 磁传感器 |
| 1.2 磁通门传感器 |
| 1.3 正交磁通门传感器研究现状 |
| 1.3.1 基波模式正交磁通门传感器研究 |
| 1.3.2 无线圈正交磁通门传感器研究 |
| 1.3.3 磁芯材料与退火研究 |
| 1.3.4 磁芯结构研究 |
| 1.3.5 基于MEMS工艺的微型化研究 |
| 1.3.6 应用研究 |
| 1.4 基于磁标签的磁生物传感器 |
| 1.4.1 生物传感器 |
| 1.4.2 磁标签生物检测方法 |
| 1.4.3 磁通门传感器生物检测特点及应用 |
| 1.5 本论文设计思想与研究内容 |
| 第二章 微型正交磁通门传感器理论模型与仿真计算 |
| 2.1 磁通门传感器工作原理 |
| 2.1.1 磁通门磁调制器 |
| 2.1.2 平行激励磁通门传感器 |
| 2.1.3 正交激励磁通门传感器 |
| 2.1.4 正交磁通门传感器两种工作模式 |
| 2.2 基波模式正交磁通门传感器模型与仿真 |
| 2.2.1 基于旋转磁化的磁导率调制模型 |
| 2.2.2 激励条件仿真计算 |
| 2.3 曲折磁芯结构设计与仿真分析 |
| 2.3.1 曲折磁芯结构设计 |
| 2.3.2 曲折磁芯结构退磁模型 |
| 2.3.3 曲折磁芯结构参数变化仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微型正交磁通门传感器磁芯结构与磁场退火研究 |
| 3.1 磁芯材料选择及磁特性测试 |
| 3.1.1 电镀FeNi薄膜材料 |
| 3.1.2 Co基非晶薄带材料 |
| 3.2 曲折薄带磁芯结构正交磁通门传感器实验研究 |
| 3.2.1 曲折薄带磁芯制备工艺 |
| 3.2.2 正交磁通门传感器测试系统 |
| 3.2.3 正交磁通门传感器基波和二次谐波模式性能比较 |
| 3.2.4 曲折磁芯条数对传感器性能的影响 |
| 3.2.5 曲折磁芯线宽对传感器性能的影响 |
| 3.2.6 曲折磁芯间距对传感器性能的影响 |
| 3.3 Co基非晶薄带磁芯磁场退火研究 |
| 3.3.1 磁场退火实验方法 |
| 3.3.2 磁场退火温度对非晶薄带材料磁特性影响 |
| 3.3.3 磁场退火温度对传感器性能影响 |
| 3.3.4 磁场退火方向对非晶薄带材料磁特性影响 |
| 3.3.5 磁场退火方向对传感器性能影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 MEMS微型正交磁通门传感器制备工艺与性能测试 |
| 4.1 MEMS微加工工艺 |
| 4.1.1 溅射工艺 |
| 4.1.2 光刻工艺 |
| 4.1.3 电镀工艺 |
| 4.1.4 刻蚀工艺 |
| 4.1.5 聚酰亚胺工艺 |
| 4.1.6 薄带微装配工艺 |
| 4.2 微型正交磁通门传感器的制备工艺 |
| 4.2.1 Cu/FeNi磁芯微型正交磁通门传感器制备工艺 |
| 4.2.2 Co基非晶薄带磁芯微型正交磁通门传感器制备工艺 |
| 4.3 微型正交磁通门传感器性能测试指标 |
| 4.3.1 灵敏度和线性范围 |
| 4.3.2 噪声 |
| 4.3.3 剩磁误差 |
| 4.3.4 稳定性 |
| 4.4 Cu/FeNi磁芯微型正交磁通门传感器性能测试与分析 |
| 4.4.1 激励频率对灵敏度的影响 |
| 4.4.2 激励电流对灵敏度的影响 |
| 4.4.3 不同结构Cu/FeNi磁芯微型正交磁通门传感器性能参数比较 |
| 4.4.4 Cu/FeNi磁芯微型正交磁通门传感器剩磁误差测试 |
| 4.4.5 Cu/FeNi磁芯微型正交磁通门传感器稳定性测试 |
| 4.5 Co基非晶薄带磁芯微型正交磁通门传感器性能测试与分析 |
| 4.5.1 激励频率对传感器灵敏度和噪声的影响 |
| 4.5.2 激励电流对传感器灵敏度和噪声的影响 |
| 4.5.3 Co基非晶薄带磁芯微型正交磁通门传感器剩磁误差测试 |
| 4.5.4 Co基非晶薄带磁芯微型正交磁通门传感器稳定性测试 |
| 4.5.5 微型正交磁通门传感器性能比较与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于微型正交磁通门传感器的生物检测应用研究 |
| 5.1 基于微型正交磁通门传感器的超顺磁珠检测 |
| 5.1.1 研究背景 |
| 5.1.2 磁珠样品制备 |
| 5.1.3 基于微型正交磁通门传感器的磁珠检测方法 |
| 5.1.4 结果与讨论 |
| 5.2 基于微型正交磁通门传感器的甲胎蛋白AFP抗原检测 |
| 5.2.1 研究背景 |
| 5.2.2 实验材料 |
| 5.2.3 AFP生物样品制备 |
| 5.2.4 AFP的灵敏性检测与量化分析 |
| 5.2.5 AFP检测的特异性分析 |
| 5.2.6 生物检测系统的稳定性测试 |
| 5.3 基于微型正交磁通门传感器的大肠杆菌O157:H7检测 |
| 5.3.1 研究背景 |
| 5.3.2 实验材料 |
| 5.3.3 大肠杆菌O157:H7检测生物样品制备 |
| 5.3.4 大肠杆菌O157:H7的灵敏性检测与量化分析 |
| 5.3.5 大肠杆菌O157:H7检测的特异性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
（5）异质结构中磁子-声子以及磁子-磁子耦合的磁化动力学研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 声子器件的发展与应用 |
| 1.1.1 表面声波驱动的声子电子学 |
| 1.1.2 量子极限下的声子在超导量子比特中的应用 |
| 1.2 磁子-磁子的相干耦合 |
| 1.3 磁-弹耦合调控巨磁阻抗效应的发展 |
| 1.4 本论文选题依据与研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 理论基础 |
| 2.1 磁化动力学基础理论 |
| 2.1.1 磁矩进动方程 |
| 2.1.2 求解磁矩进动方程 |
| 2.1.3 受阻尼的磁矩进动 |
| 2.2 磁子-声子耦合的基本理论 |
| 2.2.1 磁-弹耦合自由能分析 |
| 2.2.2 磁子-声子耦合体系中的LLG方程求解 |
| 2.2.3 磁子-声子耦合的色散关系 |
| 2.3 磁子-磁子耦合的基本理论 |
| 2.3.1 层间耦合铁磁双层膜的自由能 |
| 2.3.2 双层膜体系磁子-磁子耦合的色散关系 |
| 2.4 巨磁阻抗效应的基本理论 |
| 参考文献 |
| 第三章 实验方法以及仪器介绍 |
| 3.1 磁控溅射 |
| 3.2 微纳加工技术 |
| 3.3 矢量网络分析仪(VNA) |
| 3.3.1 矢量网络分析(VNA)仪的时域分析 |
| 3.3.2 矢量网络分析(VNA)仪的时域分析原理 |
| 3.3.3 矢量网络分析仪(VNA)中的Gating功能 |
| 3.4 布里渊光散射仪(BLS) |
| 3.5 振动样品磁强计(VSM) |
| 3.6 X射线光电子能谱仪(XPS) |
| 3.7 磁光克尔显微镜(MOKE) |
| 3.8 X-射线衍射仪(XRD) |
| 3.9 电子自旋共振(ESR) |
| 3.10 精密阻抗分析仪 |
| 参考文献 |
| 第四章 磁性异质结构中表面声波实现的磁子-声子耦合 |
| 4.1 表面声波器件以及表面声波的传输特性 |
| 4.1.1 器件制备 |
| 4.1.2 器件表征 |
| 4.2 表面声波辅助FeGa薄膜的磁化翻转 |
| 4.2.1 SAW器件制备以及表征 |
| 4.2.2 SAW驱动磁化翻转的MOKE观测 |
| 4.3 表面声波驱动Ni薄膜磁化翻转过程中的能量吸收 |
| 4.3.1 器件制备以及性能表征 |
| 4.3.2 Ni薄膜的磁性能表征 |
| 4.3.3 Ni/LiNbO3器件中SAW与 Ni的相互作用 |
| 4.3.4 SAW与Ni相互作用的机制 |
| 4.4 表面声波驱动Ni薄膜的铁磁共振 |
| 4.4.1 表面声波实现的磁子-声子共振耦合特性以及耦合强度研究 |
| 4.4.1.1 磁子-声子耦合特性以及耦合的角度依赖性 |
| 4.4.1.2 磁子-声子耦合特性以及耦合的非对异性 |
| 4.4.1.3 磁子-声子耦合的色散关系以及耦合强度 |
| 4.4.2 Ni/LiNbO3异质结构器件中实现的磁子-声子共振耦合 |
| 4.4.2.1 Ni/LiNbO3异质结构器件以及Ni磁性能表征 |
| 4.4.2.2 SAW驱动Ni薄膜的FMR |
| 4.4.2.3 磁子-声子相互作用模型 |
| 4.4.3 布里渊光散射实现的磁子-声子共振耦合的可视化研究 |
| 4.4.3.1 IDT上 SAW分布的BLS信号测试 |
| 4.4.3.2 Ni薄膜中磁子-声子共振耦合的可视化研究 |
| 4.4.3.3 磁场可调控的SAW干涉条纹 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 磁性异质结构中的磁子-磁子耦合 |
| 5.1 纳米刷子磁性异质结构中FeNi薄膜与Fe纳米线阵列的耦合 |
| 5.1.1 样品制备以及静态磁性表征 |
| 5.1.2 FeNi薄膜与Fe纳米线的耦合对纳米刷子结构高频磁性能的影响. |
| 5.2 YIG/Py磁性异质结构中的磁子-磁子耦合以及非原位探测 |
| 5.2.1 器件制备以及ST-FMR测试 |
| 5.2.2 YIG/Py异质结构中的自旋波传输 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 磁-弹耦合以及磁性异质结构对非晶带材巨磁阻抗效应的调控优化 |
| 6.1 冷热循环处理中磁-弹耦合对于Co基非晶带巨磁阻抗效应的调控 |
| 6.1.1 冷热循环处理对非晶带材料的晶体结构以及静态磁性能的影响.. |
| 6.1.2 磁-弹耦合效应对于非晶带巨磁阻抗效应的影响 |
| 6.1.3 基于磁-弹耦合的模型解释Co基非晶带低场灵敏度 |
| 6.1.4 深冷处理后非晶带GMI效应的异常驰豫现象 |
| 6.2 磁性异质结构对于Fe基非晶带GMI效应的优化 |
| 6.2.1 样品制备以及磁性能表征 |
| 6.2.2 磁性薄膜包覆对非晶带GMI效应的影响 |
| 6.2.3 F2/F1/F2 模型解释磁性薄膜包覆对非晶带GMI效应的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）多相及镀层复合微丝巨磁阻抗效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 巨磁阻抗效应及其机理 |
| 1.2.1 巨磁阻抗效应概述 |
| 1.2.2 巨磁阻抗效应的机理与理论模型 |
| 1.3 巨磁阻抗效应材料分类及主要应用 |
| 1.3.1 巨磁阻抗效应材料分类 |
| 1.3.2 巨磁阻抗效应材料主要应用 |
| 1.4 复合结构巨磁阻抗效应微丝的研究现状 |
| 1.4.1 复合结构巨磁阻抗效应微丝的起源及发展 |
| 1.4.2 复合结构巨磁阻抗效应微丝的几何结构模型 |
| 1.4.3 复合结构巨磁阻抗效应微丝的理论计算与模型 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及分析测试方法 |
| 2.1 试验材料及其制备方法 |
| 2.2 复合结构微丝组织结构分析 |
| 2.2.1 X-射线衍射分析 |
| 2.2.2 扫描电子显微分析 |
| 2.2.3 透射电子显微分析 |
| 2.2.4 热物性参数分析 |
| 2.3 复合结构微丝磁性能表征 |
| 2.3.1 软磁性能表征 |
| 2.3.2 巨磁阻抗性能表征 |
| 2.4 复合结构微丝力学性能表征 |
| 第3章 复合结构微丝制备及表面磁畴结构 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多相复合结构巨磁阻抗效应微丝制备及性能表征 |
| 3.2.1 多相复合结构微丝制备及组织结构 |
| 3.2.2 多相复合结构微丝性能表征 |
| 3.2.3 多相复合结构微丝步进式电流处理 |
| 3.3 镀层复合结构巨磁阻抗效应微丝制备及性能表征 |
| 3.3.1 镀层复合结构微丝制备及参数优化 |
| 3.3.2 镀层复合结构微丝性能表征 |
| 3.4 复合结构微丝表面磁畴结构表征 |
| 3.4.1 磁畴结构表征及其机理 |
| 3.4.2 磁畴结构三维滤波还原 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电流处理调控多相复合微丝中高频巨磁阻抗性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 步进式电流调控处理方案设计 |
| 4.3 步进式电流调控处理对复合结构微丝影响规律 |
| 4.3.1 步进式电流调控处理对微观组织影响规律 |
| 4.3.2 步进式电流调控处理对机械性能影响规律 |
| 4.3.3 步进式电流调控处理对巨磁阻抗性能影响规律 |
| 4.4 偏置电流对微丝磁性能作用机理 |
| 4.4.1 偏置电流对微丝巨磁阻抗性能的影响 |
| 4.4.2 偏置电流对表面磁畴结构影响机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于趋肤效应增强现象镀层复合微丝低频巨磁阻抗特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 镀层结构对复合结构微丝组织性能影响 |
| 5.3 镀层复合结构微丝芯部及壳层电导率调控 |
| 5.3.1 非晶微丝芯部/铁磁层复合微丝巨磁阻抗特性 |
| 5.3.2 磁热微丝芯部/铁磁层多功能复合微丝巨磁阻抗特性 |
| 5.4 镀层复合结构微丝巨磁阻抗效应理论模型研究 |
| 5.4.1 镀层复合结构微丝趋肤效应理论研究 |
| 5.4.2 镀层复合结构微丝磁导率及阻抗计算模型 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）GdAlCo合金纤维的熔体抽拉制备及磁热性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 制冷技术及磁热效应 |
| 1.2.1 制冷技术分类 |
| 1.2.2 磁热效应 |
| 1.3 磁制冷材料研究概况 |
| 1.3.1 磁制冷材料 |
| 1.3.2 非晶磁制冷材料 |
| 1.4 磁制冷材料排布结构对其工作特性的影响 |
| 1.4.1 制冷机临界工作频率与制冷材料结构的关系 |
| 1.4.2 纤维密排结构直径与热交换效率的关系 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 材料制备及分析测试方法 |
| 2.1 熔体抽拉制备 |
| 2.2 纤维结构测试分析 |
| 2.2.1 X射线衍射分析 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜观察分析 |
| 2.2.3 透射电子显微分析 |
| 2.2.4 热分析 |
| 2.3 纤维性能表征 |
| 2.3.1 力学性能测试 |
| 2.3.2 纤维磁热性能表征 |
| 第3章 GdAlCo非晶纤维制备及表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料制备 |
| 3.2.1 材料成分选择及设计 |
| 3.2.2 纤维熔体抽拉制备过程 |
| 3.2.3 GdAlCo纤维熔体抽拉工艺参数优化 |
| 3.3 GdAlCo纤维微观结构表征 |
| 3.3.1 纤维热物性参数 |
| 3.3.2 纤维微观结构 |
| 3.4 Gd基非晶合金纤维的力学性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 GdAlCo非晶纤维的磁热性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 磁热性能表征公式 |
| 4.3 GdAlCo非晶纤维的磁热性能 |
| 4.3.1 纤维升温磁相变特性 |
| 4.3.2 纤维的低温磁性能 |
| 4.3.3 纤维磁熵变 |
| 4.3.4 纤维磁熵变值的归一化分析 |
| 4.3.5 纤维制冷效率 |
| 4.4 纤维相变处的临界行为及其与其璃形成能力的关系 |
| 4.4.1 纤维临界指数 |
| 4.4.2 纤维相变行为 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 退磁化效应对纤维磁热性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同形态Gd基非晶合金磁热性能的对比分析 |
| 5.2.1 Gd_(53)Al_(24)Co_(20)Zr_3纤维微观结构 |
| 5.2.2 不同形态Gd非晶合金低温磁化行为 |
| 5.2.3 不同形态Gd基非晶合金磁熵变值 |
| 5.3 不同形态Gd基非晶合金相变临界行为 |
| 5.3.1 不同形状Gd基非晶合金临界指数计算 |
| 5.3.2 不同形态Gd基非晶合金修正Arrott图 |
| 5.3.3 不同形态Gd基非晶合金磁状态 |
| 5.3.4 纤维间交互作用的本质分析 |
| 5.4 纤维不同阵列方式对磁热各向异性的影响 |
| 5.4.1 单根纤维不同方向上的磁化行为 |
| 5.4.2 集束纤维不同方向上的磁化行为 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 多相变叠加致平台状磁热性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 纳米晶相/非晶基体双相结构改善纤维磁热性能 |
| 6.2.1 制备态双相结构纤维制磁热性能 |
| 6.2.2 低温热处理对纤维磁热性能的作用 |
| 6.3 双成分纤维复合材料磁热性能 |
| 6.3.1 磁热性能理论计算 |
| 6.3.2 居里温度间隔对复合材料磁热性能影响机制 |
| 6.4 三成分纤维复合材料磁热性能 |
| 6.4.1 磁热性能理论计算 |
| 6.4.2 居里温度间隔对三成分纤维材料磁热性能影响机制 |
| 6.5 多相变叠加相变处临界行为 |
| 6.5.1 不同热处理温度下纤维相变处临界行为变化 |
| 6.5.2 纤维复合材料相变处临界行为变化 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）非晶软磁材料的巨磁阻抗效应研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 巨磁阻抗效应的简介 |
| 1.2.1 什么是巨磁阻抗效应 |
| 1.2.2 巨磁阻抗效应的起源 |
| 1.2.3 巨磁阻抗效应的发展历程 |
| 1.3 非晶薄带的GMI效应研究 |
| 1.3.1 非晶薄带的结构 |
| 1.3.2 非晶薄带的成分构成 |
| 1.3.3 应力处理 |
| 1.3.4 热退火 |
| 1.3.5 三明治结构 |
| 1.4 GMI效应的应用及发展前景 |
| 1.4.1 地磁场的探测 |
| 1.4.2 目标探测 |
| 1.4.3 应力的检测 |
| 1.4.5 生物传感技术 |
| 1.5 本论文的工作内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 基础知识及理论介绍 |
| 2.1 非晶态合金材料 |
| 2.1.1 非晶态合金材料 |
| 2.1.2 非晶态合金材料的磁畴结构 |
| 2.2 GMI效应中的基本理论 |
| 2.3 GMI效应中的单峰和双峰特征 |
| 2.4 影响GMI效应的因素 |
| 2.4.1 交流信号 |
| 2.4.2 外磁场 |
| 2.4.3 偏置信号 |
| 2.4.4 温度 |
| 参考文献 |
| 第三章 实验仪器和材料的表征方法 |
| 3.1 实验仪器 |
| 3.1.1 激光打标机 |
| 3.1.2 电化学工作站 |
| 3.1.3 快速升温磁场热处理炉 |
| 3.2 样品性能的表征方法 |
| 3.2.1 X射线衍射仪 |
| 3.2.2 扫描电子显微镜 |
| 3.2.3 振动样品磁强计 |
| 3.2.5 精密阻抗分析仪 |
| 参考文献 |
| 第四章 铁基非晶带的巨磁阻抗效应研究 |
| 4.1 直流电退火对非晶带GMI的影响 |
| 4.1.1 Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶带的结构及其磁性 |
| 4.1.2 直流电退火对非晶带GMI效应的影响 |
| 4.2 快速磁场热处理对非晶带GMI的影响 |
| 4.2.1 热处理温度对非晶带GMI效应的影响 |
| 4.2.2 磁场热处理对非晶带GMI效应的影响 |
| 4.3 FeCo/非晶带/FeCo三明治结构样品的GMI效应研究 |
| 4.3.1 样品的制备 |
| 4.3.2 样品的形貌表征 |
| 4.3.3 样品结构及磁性表征 |
| 4.3.4 三明治结构样品GMI效应的研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 钴基非晶带的巨磁阻抗效应研究 |
| 5.1 应力拉伸对Co基非晶带GMI效应的影响 |
| 5.1.1 Co_(65)Ni_2Fe_4Si_(15)B_(14)非晶带的结构及其磁性 |
| 5.1.2 拉应力对Co_(65)Ni_2Fe_4Si_(15)B_(14)非晶带GMI效应的影响 |
| 5.2 Co基非晶带尺寸对GMI效应的影响 |
| 5.2.1 不同宽度的非晶带样品的制备 |
| 5.2.2 Co_(65)Ni_2Fe_4Si_(15)B_(14)非晶带的尺寸对GMI效应的影响 |
| 5.3 Co基非晶带结构对GMI效应的影响 |
| 5.3.1 夹角 2θ 对样品的GMI效应的影响 |
| 5.3.2 条带宽度d对样品GMI效应的影响 |
| 5.3.3 对称性对样品GMI效应的影响 |
| 5.4 激光刻蚀对Co基非晶带GMI效应的调控 |
| 5.4.1 样品的制备与表征 |
| 5.4.2 表面刻蚀方向对非晶带GMI效应的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 Co基非晶带对磁性颗粒的探测 |
| 6.1 磁性颗粒的制备及表征 |
| 6.1.1 磁性纳米颗粒的制备 |
| 6.1.2 磁性纳米颗粒的表征 |
| 6.2 基于GMI效应的磁性颗粒探测 |
| 6.2.1 Fe_3O_4 纳米颗粒的检测原理及过程 |
| 6.2.2 不同Fe_3O_4 纳米颗粒浓度的检测结果 |
| 6.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结 |
| 附录 一维L1_0相的FePt磁性纳米纤维的制备及表征 |
| 1. 一维L1_0相FePt纳米纤维的制备 |
| 2. 纳米纤维的表征 |
| 2.1 已煅烧的纳米纤维的结构和形貌表征 |
| 2.2 FePt纳米纤维的结构和形貌表征 |
| 2.3 FePt纳米纤维的磁性表征 |
| 3. 一维FePt纳米纤维的形成机制 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（9）玻璃包覆非晶微丝GMI效应的影响因素及电磁性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 玻璃包覆非晶微丝的成形与GMI效应 |
| 1.2.1 Taylor纺丝法原理及发展 |
| 1.2.2 非晶丝GMI效应及其理论模型 |
| 1.2.3 GMI效应的影响因素 |
| 1.3 GMI效应的温度特性 |
| 1.4 非晶微丝的调制处理工艺 |
| 1.5 非晶微丝的电磁性能 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 合金熔炼及样品制备 |
| 2.1.1 母合金熔炼 |
| 2.1.2 玻璃包覆非晶丝的成形制备 |
| 2.1.3 非晶丝的组织与相结构 |
| 2.1.4 非晶丝的力学性能与断裂可靠性 |
| 2.2 分析测试方法 |
| 2.2.1 组织与相结构分析 |
| 2.2.2 磁学性能分析 |
| 2.2.3 力学性能分析 |
| 2.2.4 电磁参数测量 |
| 第3章 测量参数与状态条件对GMI效应的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测量参数对GMI效应的影响 |
| 3.3 非晶微丝GMI效应的尺寸特性 |
| 3.3.1 微丝长度对GMI效应的影响 |
| 3.3.2 微丝直径对GMI效应的影响 |
| 3.4 玻璃层与金属丝芯间应力对GMI效应的影响 |
| 3.4.1 玻璃层去除前后的GMI效应对比 |
| 3.4.2 金属与玻璃间应力计算与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 非晶微丝GMI效应的温度特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 GMI效应随环境温度变化趋势 |
| 4.3 GMI效应的温度稳定性 |
| 4.4 降温过程中的GMI效应 |
| 4.5 温度循环过程中的GMI效应 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于提高非晶丝GMI效应的电流调制处理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 脉冲电流退火调制处理 |
| 5.2.1 脉冲电流的优化 |
| 5.2.2 退火时间及脉冲频率的优化 |
| 5.2.3 脉冲电流退火机理分析 |
| 5.3 低温介质退火调制处理 |
| 5.3.1 退火电流的优化 |
| 5.3.2 退火时间的优化 |
| 5.3.3 低温介质退火机理分析 |
| 5.3.4 后续直流退火处理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 玻璃包覆非晶微丝的电磁性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 非晶微丝吸波剂电磁性能的尺寸效应 |
| 6.2.1 复磁导率的尺寸效应 |
| 6.2.2 复介电常数的尺寸效应 |
| 6.3 非晶微丝-石蜡复合材料在不同填充比下的电磁性能 |
| 6.3.1 Co基非晶微丝吸波剂的电磁性能 |
| 6.3.2 Fe基非晶微丝吸波剂的电磁性能 |
| 6.4 直流退火对非晶微丝电磁性能的影响 |
| 6.5 本章小节 |
| 结论 |
| 本文创新性成果 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）新型软磁复合材料的巨磁阻抗效应研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 GMI效应的概念 |
| 1.2.1 什么是“巨磁阻抗效应——GMI” |
| 1.2.2 磁性导体的阻抗 |
| 1.3 GMI效应的影响因素及理论模型 |
| 1.3.1 GMI效应的影响因素 |
| 1.3.2 GMI效应的理论模型 |
| 1.3.3 薄膜与薄带材料的GMI理论研究 |
| 1.4 GMI效应的研究现状 |
| 1.5 GMI效应的应用及前景 |
| 1.5.1 GMI传感器的类型 |
| 1.5.2 GMI传感器的应用举例 |
| 1.6 本论文设计思想与研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 理论基础 |
| 2.1 铁磁材料磁化和磁导率 |
| 2.2 GMI效应中的“横向磁导率” |
| 2.3 各向异性理论 |
| 2.4 微磁学模拟 |
| 参考文献 |
| 第三章 实验仪器及材料性能表征 |
| 3.1 实验制备仪器 |
| 3.1.1 快速磁场热处理炉 |
| 3.1.2 激光打标机 |
| 3.1.3 电化学工作站 |
| 3.1.4 磁控溅射台 |
| 3.1.5 激光直写仪 |
| 3.2 材料性能表征设备 |
| 3.2.1 X射线衍射仪(XRD) |
| 3.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 3.2.3 振动样品磁强计(VSM) |
| 3.2.4 磁光克尔仪(MOKE) |
| 3.2.5 电子自旋共振仪(ESR) |
| 3.2.6 精密阻抗分析仪 |
| 参考文献 |
| 第四章 Fe_(75.5)Si_(13.5)B_7Nb_3Cu_1非晶带的巨磁阻抗效应研究 |
| 4.1 快速磁场热处理对Fe_(75.5)Si_(13.5)B_7Nb_3Cu_1非晶带GMI效应的影响 |
| 4.1.1 Fe_(75.5)Si_(13.5)B_7Nb_3Cu_1非晶带的基本结构和磁性 |
| 4.1.2 不同的热处理温度对非晶带GMI效应的影响 |
| 4.1.3 不同的升温速率对非晶带GMI效应的影响 |
| 4.2 激光划线处理对Fe_(75.5)Si_(13.5)B_7Nb_3Cu_1非晶带GMI效应的影响 |
| 4.2.1 激光划线设备及设计思路 |
| 4.2.2 不同间距激光划线对非晶带的GMI效应的影响 |
| 4.2.3 不同方向激光划线对非晶带GMI效应的影响 |
| 4.3 直流偏置磁场对非晶带GMI效应的影响 |
| 4.4 弯曲曲率对非晶带GMI效应的影响 |
| 4.5 非晶带GMI效应应用的探索实验 |
| 4.5.1 利用非晶带对人民币磁性位置进行探测 |
| 4.5.2 研究非晶带的三维磁场探测 |
| 4.6 采用磁光克尔效应测量非晶带横向磁导率 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 磁性异质纳米刷子的巨磁阻抗效应研究 |
| 5.1 采用AAO模板法,电化学沉积和磁控溅射制备磁性异质纳米刷子 |
| 5.1.1 阳极氧化铝(AAO)模板的制备 |
| 5.1.2 电化学沉积纳米线 |
| 5.1.3 磁控溅射法制备软磁薄膜 |
| 5.2 不同直径纳米线对纳米刷子GMI效应的影响 |
| 5.2.1 不同直径纳米刷子的结构和磁性 |
| 5.2.2 不同直径纳米刷子的GMI特性 |
| 5.2.3 纳米刷子的微磁学模拟 |
| 5.3 不同成分纳米线对纳米刷子GMI效应的影响 |
| 5.3.1 不同成分纳米刷子的结构和磁性 |
| 5.3.2 不同成分纳米刷子的GMI特性 |
| 5.4 不同织构纳米线对纳米刷子GMI效应的影响 |
| 5.4.1 Co纳米线织构的调控 |
| 5.4.2 不同织构纳米刷子的结构和磁性 |
| 5.4.3 不同Co织构纳米刷子的GMI特性 |
| 5.5 不同薄膜厚度对纳米刷子GMI效应的影响 |
| 5.5.1 不同薄膜厚度的纳米线刷子的结构和磁性 |
| 5.5.2 不同FeNi层厚度纳米刷子的GMI特性 |
| 5.6 三明治薄膜结构对纳米刷子GMI效应的影响 |
| 5.6.1 三明治薄膜结构纳米刷子的形貌和磁性 |
| 5.6.2 三明治结构纳米刷子的GMI特性 |
| 5.7 采用微纳米加工技术制备的FeNi/FeCo纳米结构的GMI特性 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 碳基/软磁合金复合材料的巨磁阻抗效应研究 |
| 6.1 碳纤维/软磁合金材料的GMI效应 |
| 6.1.1 碳纤维/软磁合金材料的制备 |
| 6.1.2 碳纤维/FeNi合金的结构及形貌 |
| 6.1.3 碳纤维/FeNi合金的磁性和GMI特性 |
| 6.2 石墨烯纸/软磁合金材料的GMI效应 |
| 6.2.1 石墨烯的结构和基本特性 |
| 6.2.2 石墨烯纸的制备 |
| 6.2.3 FeNi合金层的沉积 |
| 6.2.4 石墨烯纸/软磁合金材料的结构和形貌 |
| 6.2.5 石墨烯纸/软磁合金材料的磁性和GMI特性 |
| 6.3 石墨烯/非晶带复合材料的GMI特性 |
| 6.3.1 石墨烯/非晶带复合材料的结构和磁性 |
| 6.3.2 石墨烯/非晶带复合材料的GMI特性 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 附录1：中空La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3纳米纤维的制备、铁磁共振及磁电阻效应研究 |
| 附录2：研究生期间完成的相关工作 |
| 致谢 |
四、两种成分制备态纤维和薄带的巨磁阻抗效应（论文参考文献）
- [1]Nb掺杂和电流退火对Co基金属纤维磁阻抗效应的影响[D]. 黄美芳. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [2]CoFe基熔体抽拉微丝GMI性能及其调制研究[D]. 苏锐. 渤海大学, 2021
- [3]Co基金属纤维力学性能及应力扭转磁阻抗效应研究[D]. 曹贯宇. 内蒙古工业大学, 2020
- [4]基波模式微型正交磁通门传感器及其生物检测应用研究[D]. 支绍韬. 上海交通大学, 2020(01)
- [5]异质结构中磁子-声子以及磁子-磁子耦合的磁化动力学研究[D]. 赵晨博. 兰州大学, 2020
- [6]多相及镀层复合微丝巨磁阻抗效应研究[D]. 姜思达. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [7]GdAlCo合金纤维的熔体抽拉制备及磁热性能研究[D]. 沈红先. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [8]非晶软磁材料的巨磁阻抗效应研究[D]. 张鑫磊. 兰州大学, 2016(11)
- [9]玻璃包覆非晶微丝GMI效应的影响因素及电磁性能研究[D]. 王晓冬. 哈尔滨工业大学, 2015(02)
- [10]新型软磁复合材料的巨磁阻抗效应研究[D]. 张毅. 兰州大学, 2014(01)