一、巨磁阻抗效应及其应用（论文文献综述）
姜思达[1]（2018）在《多相及镀层复合微丝巨磁阻抗效应研究》文中指出基于巨磁阻抗效应（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。
周晗[2]（2017）在《巨磁阻抗磁传感器关键技术及应用研究》文中研究表明巨磁阻抗效应（Giant Magneto-Impedance,GMI）是指在高频电流激励下,铁磁导体的交流阻抗随沿着导体轴向所加外磁场强度的变化而发生改变的一种现象。与传统的磁传感器相比,基于GMI效应的磁传感器具有灵敏度高、响应速度快、功耗低和体积小等优点,在众多领域具有广阔的应用前景。目前,GMI效应的机理尚未研究透彻,缺乏通用的GMI效应等效电路,因而难以利用数字仿真技术为设计GMI磁传感器提供理论指导;此外,国内外业已发表的GMI磁传感器电路和传感器应用技术仍有待于深入研究。针对上述问题,本文围绕非晶丝GMI磁传感器设计、测试与GMI磁传感器在磁异信号检测中的应用展开了深入的研究,主要研究内容包括:（1）研究了非晶丝GMI效应的机理。详细分析了非晶丝长度、非晶丝激励电流频率、激励电流幅值、激励电流中的直流偏置对非晶丝GMI效应的影响。通过实验测试,确定了影响非晶丝阻抗变化的主要因素,确定了不同条件下非晶丝的最大阻抗变化率,为设计GMI传感器检测电路提供了技术参考。（2）研究了非晶丝GMI效应等效电路模型。采用GMI导体阻抗表达式的Pade近似方法,将非晶丝阻抗等效为由电阻和电感组成的考尔Ⅱ型电网络,利用自由能最小化的方法,推导出外部磁场等参数与非晶丝环向磁导率之间的关系式,建立了非晶丝阻抗等效电路数学模型。试验结果表明:在外部磁场固定的情况下,实际测量得到的外部电流激励频率-非晶丝阻抗幅值特性曲线与非晶丝阻抗等效电路模型仿真结果具有相同的变化趋势;而在外部电流激励幅值固定的条件下,实际测量得到的外部磁场-阻抗幅值特性曲线与非晶丝阻抗等效电路模型仿真结果同样具有相同的变化趋势。证明了该等效电路模型可作为设计非晶丝GMI磁传感器的理论依据。（3）设计了非晶丝GMI磁传感器。为了抑制外部磁场对GMI磁传感器工作点的影响,设计了特殊的GMI磁传感器探头结构和GMI磁传感器的工作点磁场反馈调节电路,使GMI磁传感器的工作点不受外部磁场的干扰,从而提高了基于GMI磁传感器的微弱磁异信号检测系统的性能。设计了工作点调节电路的滞后补偿网络,有效抑制了工作点调节电路的附加噪声。实验结果表明,GMI磁传感器的工作点可以保持恒定而不受地球磁场和其他噪声的影响。测试结果显示,该GMI磁传感器灵敏度为3.4mV/nT,在7H以内的噪声大约为2 nT/Hz1/2,在7-15Hz内的噪声大约为0.38 nT/Hz1/2,磁异信号分辨力大约为8.3nT。（4）研究了基于GMI传感器的磁异检测技术。设计了一种基于经验模态分解趋势滤波的磁异信号能量检测器,不需要目标和背景噪声的先验知识,就可以有效地检测1/f噪声背景下的磁异常信号。同时,该检测器对不同特征的磁异常信号具有相似的检测性能。本论文的主要创新点如下:1.提出并设计了一种带有工作点调节器的GMI磁传感器,该工作点调节器能抑制缓慢变化的外部磁场对传感器工作点的影响,从而使得在不同的外部磁场环境下,GMI磁传感器的性能基本保持稳定。并设计了补偿网络对工作点调节器的附加噪声进行抑制,提高了GMI磁传感器的分辨力。2.根据GMI效应中的阻抗表达式,利用Pade近似的方法,将非晶丝阻抗等效成由电阻和电感组成的考尔2型电网络,同时利用自由能最小化的方法建立了该模型与外部磁场等参数之间的联系。3.研制了GMI磁探头及其信号调理电路,并对GMI磁传感器的性能指标进行测试和标定。测试结果表明,GMI磁传感器的分辨力为8.6nT,灵敏度为3.2mV/nT。4.针对1/f背景噪声下的磁异常检测问题,提出了基于EMD趋势滤波的磁异常检测算法。与其它磁异检测算法相比,该检测算法优势在于不需要任何关于目标和背景噪声的先验知识即可检测出铁磁体目标产生的磁异信号。同时对具有不同特征时间的目标,该检测器的性能可以始终保持稳定。
张鑫磊[3]（2016）在《非晶软磁材料的巨磁阻抗效应研究》文中进行了进一步梳理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。
蒋申骏[4]（2016）在《铁基纳米晶玻璃包裹丝的巨磁阻抗效应及优化处理》文中提出巨磁阻抗（Giant Magneto impedance,简称GGMI）效应是指软磁材料的交流阻抗在外加磁场作用下发生显着变化的现象。由于具有体积小、灵敏度高、功耗小等特点,使其具备应用于磁敏传感器等领域的巨大潜力。玻璃包裹丝是一种尺寸小,软磁性能良好和抗腐蚀性能力强,可以作为小型化GMI器件的敏感元件。本文首先介绍了巨磁阻抗效应,以及其与磁结构和软磁性能的关系,简要回顾了玻璃包裹丝的研究历史和现状,然后详述了玻璃包裹丝的制备过程,详细研究了退火处理条件和几何尺寸对Fe基玻璃包裹丝GMI效应的影响,以找到最佳的退火条件及尺寸。主要的研究内容如下：1.电流退火（退火电流密度范围：2.1×107A/m2～7.0×107A/m2）对具有纵向磁结构的FeCuNbSiB玻璃包裹丝进行电流退火后,可以发现,经过适当的电流退火后,玻璃包裹丝中长出纳米晶,有效的降低了磁致伸缩系数,同时退火电流产生的环向磁场使得磁矩重新排列,出现了环向磁结构,有效的提高了GMI效应。电流密度进一步增大,金属丝内部出现硬磁相,GMI效应急剧降低。实验中确定的最佳退火电流密度为4.2×107A/m2。2.几何尺寸（长度：0.5-3.0cm,总直径：13.5-38.8 μm）（1）研究长度对铁基纳米晶玻璃包裹丝GMI效应的影响。结果发现,随着铁基纳米晶玻璃包裹丝长度的减小,最大磁阻抗比减小,以及其对应的特征频率增大；同时长度减小会使各向异性场增大。最后综合比较得出长度为lcm的玻璃包裹丝性能较好,适合作为敏感元件。（2）研究直径对铁基纳米晶玻璃包裹丝GMI效应的影响。结果发现,随着微丝的直径比增大,最大阻抗比先增大后减小,特征频率降低；同时各向异性场先增大后减小。最后得出金属芯直径为18.2 μm,玻璃层厚度为1.65μm的玻璃包裹丝性能较好。3.应力电流退火处理（电流密度为4.2×107A/m2,应力范围：10-70MPa）（1）对于铁基纳米晶玻璃包裹丝进行应力电流退火后,可以发现,经过适当的应力电流退火后,玻璃包裹丝内部感生出环向各向异性场,使更多的磁矩转到环向,提高了环向磁导率,改善了GMI效应。但外加应力过大,反而使丝的GMI效应降低。实验中确定的最佳退火拉应力为40MPa。（2）经过上述的应力电流退火后微丝在低频下就具有较大的灵敏度,在3MHz频率下达到161.0%/Oe,相对最佳退火玻璃包裹丝在此频率下的灵敏度仅为90%/Oe,提高了.79%。
韩洋[5]（2016）在《坡莫合金镀层对铁基条带磁性的调制》文中提出近年来,研究发现在软磁材料周围存在导电或者磁性材料,材料的性质会发生变化或者被调制,其间的相互作用机理上尚待进一步阐明。同时,巨磁阻抗效应不仅在弱磁传感等领域得到应用,同时也发展成软磁材料的研究手段之一。为了系统的研究软磁材料之间相互作用,本文用磁控溅射法在Fe73.5 Cu1Nb3Si13.5B9非晶条带和纳米晶条带的光滑表面、非光滑表面以及双面上制备了Ni80Fe20镀层,构成了六组系列复合结构样品,研究了镀层厚度对其表面形貌、GMI效应及磁滞回线等的影响,主要结论有：2. Ni80Fe20镀层溅射到非晶条带的光滑表面、非光滑表面以及双面构成三明治结构三组系列。对于铁磁层溅射到光滑表面系列,GMI效应值随着镀层厚度的增加呈现先增大后减小的趋势,当镀层厚度达到260nm时,GMI效应最强33%,这与其有较好的表面形貌有关。另外,260nm厚的Ni80Fe20薄膜和条带都具有横向的磁畴结构,二者磁相互作用强,因此样品表现最佳的软磁性能。对于Ni80Fe20镀层溅射到非晶条带的非光滑表面和双面构成三明治结构系列,均为260nm时GMI效应提升最明显,此厚度的镀层与条带间磁相互作用最强。三明治结构的样品GMI效应大于单层的样品,可能是由于两个镀层与条带间均有强的相互作用。2.Ni80Fe20镀层溅射到纳米晶条带的光滑表面、非光滑表面以及双面构成三明治结构三组系列。测量样品的GMI效应可知,三组系列均在Ni80Fe20厚度为260nm时,最大阻抗比达到最大值,而三明治结构的样品GMI效应最大。由于纳米晶条带和260nm厚Ni80Fe20薄膜均具有横向磁结构,二者磁结构相似,故条带与镀层之间的磁相互作用很强,具有最佳的软磁性和最佳的GMI效应。与Ni80Fe20镀层溅射到光滑面的系列相比,溅射到非光滑面的系列的GMI曲线对称性变差,这一非对称性可能是与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙非对称性越强。
周初凯[6]（2014）在《基于巨磁阻抗效应的位移传感器研究》文中研究说明位移传感器是一种重要的测量工具,在交通,医疗,建筑,机械制造等行业中有着广泛而重要的应用。本文通过综述磁敏传感器发展现状的基础,提出巨磁阻抗磁敏传感器的发展前景,从而选择具有宽线性区高灵敏度巨磁阻抗特性的FeCoNbSiB和FeSiBPCu非晶合金组合薄带作为磁敏探头芯,基于该磁芯研制了两款磁敏传感器,实现了测量范围大、灵敏高,功耗少等优点,主要工作内容如下：一、用单辊快淬法制备FeCoNbSiB和FeSiBPCu非晶薄带样品,详细研究了电流退火对FeCoNbSiB合金薄带巨磁阻抗效应的影响。研究结果表明获得了FeCoNbSiB合金薄带的最佳退火电流为40A/mm2左右其阻抗比能达到1800%,而将一根为40A/mm2电流加108Mpa张应力退火FeCoNbSiB薄带样品,另一根为500℃温度退火后的FeSiBPCu薄带样品,两根样品同时放入线圈后,样品实现了非对称的GMI,其在-160A/m至160A/m磁场强度范围内灵敏度为4.375%（A·m-1）。二、研制了两款基于巨磁阻抗效应的磁敏传感器,并进行性能测量。1.驱动信号为正弦波驱动的GMI磁敏传感器在-651.14～325.57A/m有着良好的线性度,其灵敏度为3.49mV/A·m-1,而非线性偏差只有0.016v,最大重复性误差为0.012v,最大迟滞性误差为0.013v。2.驱动信号为脉冲波的GMI磁敏传感器在-279.06-279.06A/m有着良好的线性度,其灵敏度为12.65 mV/A·m-1而非线性误差只有0.029v,最大重复性误差为0.018v,最大迟滞性误差为0.019v,所以选择脉冲波电路作为主要的信号发生电路。三、利用自制的磁敏传感器研制了一款位移测量系统,测量精度基本达到10μm,测量范围13mm。综合上述的指标,脉冲波驱动的GMI磁敏传感器稍好于正弦波驱动的GMI磁敏传感。但在传感器的应用中要考虑各个指标的综合情况,发现两者都有着高精度、大量程,具备广泛的应用前景。
范晓珍,方允樟,何兴伟,孙怀君,斯剑霄[7]（2014）在《纵向驱动巨磁阻抗效应的研究进展》文中指出对纵向驱动巨磁阻抗（LDGMI）效应的特性、原理及应用技术的研究进行了综述,对学术界存在争议的LDGMI效应和巨磁阻抗（GMI）效应基本物理机制问题进行了评析.认为LDGMI效应和GMI效应的区别在于工作模式不同,而基本物理机制相同,在应用开发中两者各有优缺点,相互可以形成互补关系,而LDGMI效应相比GMI效应具有灵敏度更高、可靠性更高、适应性更灵活等优点,在新型磁敏传感器和新型磁性能测量仪器开发应用中LDGMI效应会发挥独特的优势.LDGMI效应前景光明,值得业界关注.
王一非[8]（2013）在《钙钛矿锰氧化物中的巨磁阻抗效应研究》文中研究表明可以用来制造高灵敏度传感器、大容量快速读写磁记录设备以及其他各种磁电子器件的具备灵敏磁响应特性的材料,一直以来是人们探索和追求的目标。自从霍尔效应以及非磁性金属的内禀磁电阻现象被发现以来,人们就开始试着将其应用到传感器等领域。然而,这种由于运动中的电子在外加磁场下受到洛仑兹力发生偏转而产生的磁电现象,其灵敏度一般比较低,在实际应用中,往往效果并不好。而随着时代的发展,传统半导体晶体管尺寸已经缩减至几个纳米,即将步入介观体系物理,受到一系列量子干涉效应的影响而使经典物理定律失效。因而开发新型的磁电效应以保持传感器、磁读写等设备领域的高速发展趋势,成为了时代的要求。1988年,巨磁电阻效应在Fe/Cr多层膜中被发现。在外加磁场的作用下,Cr两侧的Fe层可以克服反铁磁性耦合,实现磁矩平行排列,从而大大降低了系统的电阻值。这一革命性的发现迅速给磁记录、磁读取以及磁传感器设备带来了飞跃。而将物质的电性与磁性相联系的磁电子学,也成了新兴的热门学科。钙钛矿锰氧化物材料因其双交换作用而在居里温度以下具有铁磁性和金属导电性,是结构、自旋、磁性、电性的强关联体系。1993年,这一体系的庞磁电阻效应被发现,其在居里温度附近变化率甚至远远超过了巨磁电阻效应,因而引起了人们的广泛兴趣。然而,庞磁电阻效应依然具有一些局限性,较大变化率只出现在居里温度附近,且需要几个特斯拉的强外加磁场才能使其电阻率发生明显变化。这无疑会大大限制其应用前景。进入新世纪以来,这一体系的巨磁阻抗效应开始进入人们的视野中来。巨磁阻抗效应最早在金属软磁材料中被发现,其原理为外加磁场导致的横向／圆周磁导率的变化通过趋肤深度来影响样品的交流输运特性。在几十个奥斯特的低外加磁场下,巨磁阻抗效应就能获得-50%左右的交流磁响应变化率。这无疑使其具有非常巨大的应用价值。与金属软磁材料类似,钙钛矿锰氧化物在居里温度以下也具有很高的饱和磁化强度和较低的矫顽力,这使得在这一体系中获得巨磁阻抗效应成为可能。2000年,胡季帆与秦宏伟首先在钙钛矿锰氧化物材料La0.67Ba0.33MnO3的多晶块状样品中发现了室温巨磁阻抗效应,其磁响应灵敏度远大于直流磁电阻效应。随后,其他钙钛矿锰氧化物材料中的巨磁阻抗效应陆续被报道。与金属软磁材料的巨磁阻抗效应大多在一百奥斯特以内就趋于饱和不同,钙钛矿锰氧化物体系的巨磁阻抗效应在几百个奥斯特的外加磁场下,可以持续地获得很高的磁响应灵敏度,这无疑使其具有独特的应用价值,值得人们去继续探索和研究。由于磁性原理和导电特性的不同,钙钛矿锰氧化物材料巨磁阻抗效应的表现也与金属软磁材料中的有所不同。因此,有必要对钙钛矿锰氧化物材料巨磁阻抗效应的原理及现象进行深入的研究比较。与此同时,通过探索不同的测量手段,获得更大的巨磁阻抗效应变化率以提高其应用价值,也有着十分重要的意义。而为了应对磁传感器和磁读写记录装置的小型化要求,对钙钛矿锰氧化物纳米颗粒及薄膜材料的巨磁阻抗效应的研究也十分必要。本论文对钙钛矿锰氧化物材料巨磁阻抗效应的研究主要包括以下结果：1、室温下La0.65Ba0.35MnO3溶胶-凝胶块状样品的巨磁阻抗效应。我们采用溶胶-凝胶法制备了La0.65Ba0.35MnO3块状样品,并分别用四探针法和绕线法进行了巨磁阻抗效应的测量。使用四探针法测量,可以在H=500Oe外加磁场下获得最大为△R/R0=53.9%的交流磁电阻、△X/X0=-36.0%的磁电抗以及AZ/Z0=-27.8%的巨磁阻抗效应值。经过与横向磁导率随外加磁场的变化规律的对比,我们认为钙钛矿锰氧化物的巨磁阻抗效应与横向磁导率在外加磁场作用下的变化密切相关,横向磁导率的变化会通过改变交流输运的趋肤深度来影响样品的阻抗的大小。而对同一La0.65Ba0.35MnO3溶胶-凝胶块状样品使用绕线法测量的结果表明,绕线法比起传统的四探针法可以获得更大的巨磁阻抗效应值,室温H=500Oe外加磁场下,使用绕线法获得的最大交流磁电阻可达△R/R0=-95.0%,最大磁电抗可达△X/X0=-80.7%,最大巨磁阻抗效应值可达△Z/Z0=-80.6%。这是目前为止在钙钛矿锰氧化物体系中所报道的最灵敏的巨磁阻抗效应之一。使用绕线法测量的交流阻抗与绕线样品沿长度方向的纵向磁导率有关。通过公式推导以及磁导率随外加磁场变化率的测量对比,我们认为使用绕线法获得的阻抗值与纵向磁导率之间成近似的线性关系,因此巨磁阻抗效应值与纵向磁导率的变化率之间也是近似的线性关系。这使得绕线法可以更充分的将外加磁场作用下磁导率的变化率转化为巨磁阻抗效应值。从而获得更加灵敏的交流磁响应。2、样品尺度及测量参数对巨磁阻抗效应值大小的影响。我们使用四探针法测量了不同厚度的La0.7Sr0.3MnO3溶胶-凝胶块状样品的巨磁阻抗效应。结果表明,具有更大厚度的样品,倾向于在更低的频率下表现出更明显的趋肤效应以及巨磁阻抗效应的最大值。而不同匝数下使用绕线法测量的La0.65Ba0.35MnO3样品的巨磁阻抗效应的结果表明,使用更大的绕线匝数或者绕线密度可以获得更高的巨磁阻抗效应值。这些研究可以帮助我们探索如何获得更灵敏的巨磁阻抗效应以提高其应用价值。3、颗粒边界效应对巨磁阻抗效应的影响。在实验中,我们广泛采用了溶胶-凝胶法制备钙钛矿锰氧化物粉末。这些样品的平均颗粒尺寸普遍小于1μm。其中La0.7Sr0.3MnO3以及La0.75Ba0.25MnO3溶胶-凝胶样品都在直流情况下观测到了典型的颗粒边界效应。然而在交流下,颗粒边界的存在对于La0.7Sr0.3MnO3样品的室温巨磁阻抗效应并没有明显影响。对于平均颗粒大小为1μm的La0.75Ba0.25MnO3样品,其在直流及交流的低频情况由于颗粒边界的影响而出现的双电阻峰,随着交流频率的增加,逐渐被因为趋肤效应而隆起的电阻峰所掩盖。高频下,颗粒边界效应在交流电阻上的影响并不明显。然而颗粒边界效应却在电抗X上表现明显。极低频下,样品中可以观测到极小的负电抗,与颗粒边界的电容性有关,而高频下,电抗变为正值,表现出电感特性。在f=20MHz的高频下,可以观测到因颗粒边界的存在而在低温隆起的X峰,证明颗粒边界区域中含有弱的铁磁金属性。因而我们可得出结论,在交流情况下,颗粒边界并不是简单的隧穿绝缘相,而是混合了弱金属导电性、弱铁磁性、绝缘性和顺磁性等复杂性质的综合体系。随着样品的颗粒大小、边界区域大小的不同,以及交流频率、温度等实验条件的不同,颗粒边界区域可能会表现出不同的性质。另外,由于颗粒边界效应的影响,不同温度下La0.75Ba0.25MnO3样品的巨磁阻抗效应的最大值出现在了低于居里温度的室温附近,这无疑为其应用前景提供了很高的价值。4、钙钛矿锰氧化物薄膜的交流磁输运特性我们使用激光脉冲沉积技术,分别在LaAlO3（100）衬底上生长了La0.67Sr0.33MnO3薄膜,在Si（100）衬底上制备了La0.75Sr0.25MnO3多晶薄膜。两种薄膜样品在室温下均具有铁磁金属相,并且观测到了本征的直流磁电阻现象。然而,在交流情况下,两者的导电性都受到了绝缘性衬底的影响,在高频下表现出了一定的电容导电特性。其中LaAlO3衬底上生长的La0.67Sr0.33MnO3薄膜由于厚度较小,受衬底的影响更深,在高频下失去了金属导电性,因而无法观测到巨磁阻抗现象,仅仅因为直流磁电阻效应的影响,观测到了交流阻抗随外加磁场的线性变化。而Si（100）衬底上制备的La0.75Sr0.25MnO3多晶薄膜,其颗粒边界的存在导致样品在极低频下就表现出了一定的电容导电特性。然而由于薄膜厚度较厚,以及衬底影响较小,La0.75Sr0.25sMnO3多晶薄膜上依然可以观察到明显的巨磁阻抗现象,H=500Oe外加磁场下,巨磁阻抗效应值的大小为△Z/Z0=-8.1%。这—结果比起样品的直流磁电阻效应要灵敏的多,但是依然比块状样品的巨磁阻抗效应值要小。通过对两个薄膜样品的交流磁输运特性的研究对比,我们认为,是否存在颗粒边界并非在钙钛矿锰氧化物薄膜样品上获得巨磁阻抗效应的决定性条件,薄膜厚度对巨磁阻抗效应是否存在有着决定性的影响。为了实现钙钛矿锰氧化物巨磁阻抗效应在小型化传感器或者磁记录设备领域的应用,微米级厚度的薄膜是比较可行的方案。
栾红艳[9]（2013）在《电流化学镀复合结构丝的磁性研究》文中研究表明本文创新性的提出电流化学镀镀膜工艺,并利用这种工艺制备得到NiCoP/CuBe复合结构丝。在探究得到的实验条件下,研究分析了诱导电流和pH值对镀层结构、成分、镀速以及磁阻抗效应和灵敏度的影响；驱动电流和磁阻抗效应、材料灵敏度的关系。主要内容和结果如下：1、传统化学镀复合结构丝施镀条件探究采用传统化学镀的方法,成功制备了NiCoP/CuBe复合结构丝,并探究了镀液中NaH2PO2·H20浓度、施镀时间、镀夜pH值对磁阻抗效应影响,得出NaH2PO2·H20的浓度为0.3mol/L、施镀时间为1h、镀夜pH值为8.4的条件下,材料有较好的巨磁阻抗效应。2、施镀电流大小对电流化学镀复合结构丝巨磁阻抗效应和磁结构的影响采用探究得到的实验条件,利用电流化学镀的方法,研究了不同诱导电流对复合结构丝巨磁阻抗效应的影响。研究结果显示诱导电流大小影响复合结构丝的镀层形貌、镀速、磁结构进而影响巨磁阻抗效应：诱导电流为150mA时,巨磁阻抗效应最明显,达到868%,灵敏度为104%/Oe。与传统化学镀样品相比,电流化学镀复合结构丝的磁畴结构明显趋于环向。3、电流化学镀镀液pH值对复合结构丝GMI及磁性影响电流化学镀制备NiCoP/CuBe复合结构丝的过程中,固定诱导电流为150mA,研究了电流化学镀中镀液pH值对巨磁阻抗的影响,结果显示,镀液pH值通过改变镀层形貌、成分、镀速、磁性能等,改变复合结构丝的巨磁阻抗效应。当pH值为8.4时具有最高的巨磁阻抗效应：pH值为8.2时,材料的灵敏度最好,为129%/Oe。4、驱动电流对电流化学镀复合结构丝GMI效应的影响本文改变了测试驱动电流幅值和频率,探究了驱动电流对电流化学镀复合结构丝GMI效应的影响。研究结果表明,随着驱动电流的增加,复合丝的巨磁阻抗效应和灵敏度单调增加,起始频率f0和特征频率fmax均减小。驱动电流为20mA时巨磁阻抗为1147%,灵敏度为165%/Oe。
罗彩勤[10]（2013）在《纳米/微米丝状传感器材料的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理随着各种元器件向着智能化和微型化的方向发展,要求传感器的响应速度、测量精度、可靠性等性能不断提升。因此,新型传感器的研究开发成为目前国内外的研究热点之一。由于巨磁阻抗传感器具有响应速度快、温度稳定性能高等优点,因此受到越来越广泛的关注。本论文制备了一种可用于巨磁阻抗传感器的FeNi复合结构丝材料,通过应力拉伸及施加小电流的方法,提高了该材料的巨磁阻抗（GMI）变化率。此外,由于Zn0材料在气敏性、光敏性等传感性能方面的优越性,近年来越来越多的研究机构开始致力于Zn0材料的研究与制备。本论文利用金属Zn薄膜在空气中快速氧化可以产生Zn0纳米材料的现象,提出了一种高速度、低成本的电流加热方法并制备出了可用于气敏传感器的新型ZnO纳米米花材料。为了提高FeNi复合结构丝材料的GMI效应,我们在实验中对复合结构丝施加了轴向的机械拉力,测试结果表明,未施加机械拉力时,电镀时间为800s的样品,GMI变化率为18%。对复合结构丝轴向加拉力之后,巨磁阻抗变化率有了显着的提高。当复合结构丝轴向单位面积受力为150MPa时,GMI变化率达到了13000%,该结果相比未处理的复合结构丝提高了3个数量级,相比其他文献中的结果提高了一个量级。FeNi材料的磁致伸缩系数随着Fe和Ni的含量的不同而变化,按照文中的配比,ICP测试结果证明了Fe和Ni的含量比为Fe17Ni83,在这种比例下,磁致伸缩系数为负,施加拉力后,磁矩将沿着垂直轴向的方向（环向）,使得环向磁导率（横向磁导率）增大,因此导致材料的GMI效应增强。其次,对复合结构丝轴向方向施加小电流,提高了FeNi复合结构丝的横向磁导率,从而增大了GMI变化率。测试结果表明当未施加电流时,GMI变化率为18%；而当施加了电流后,GMI变化率提高至900%。通过对ZnO纳米花材料的性能表征得出,ZnO纳米花整体直径为15μm,其由长径比很大的纳米线（直径为100nm,长度为10μm）组成。ZnO纳米花的尺寸大小可由施加的小电流密度来控制,测试结果表明电流密度越大,氧化锌纳米花的尺寸越大。此外,由于该材料是在反应速度极快的条件下制备,使得样品的生成了很多氧空位,从而导致其具有极好的发光性能。
二、巨磁阻抗效应及其应用（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、巨磁阻抗效应及其应用（论文提纲范文）
（1）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 |
（2）巨磁阻抗磁传感器关键技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 国内外GMI磁传感器的研究现状 |
| 1.2.1 非晶丝中的GMI效应 |
| 1.2.2 GMI磁传感器检测电路 |
| 1.3 国内外GMI磁传感器应用技术的研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容与组织结构 |
| 第二章 非晶丝巨磁阻抗效应及其影响因素 |
| 2.1 巨磁阻抗效应的产生机理 |
| 2.1.1 磁性导体阻抗 |
| 2.1.2 巨磁阻抗效应理论模型 |
| 2.2 影响巨磁阻抗效应的主要因素 |
| 2.3.1 导体长度对GMI效应的影响规律 |
| 2.3.2 激励电流频率对GMI效应的影响规律 |
| 2.3.3 激励电流幅值对GMI效应的影响规律 |
| 2.3.4 激励电流直流偏置对GMI效应的影响规律 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 巨磁阻抗效应等效电路模型的仿真分析 |
| 3.1 GMI效应的等效电路模型 |
| 3.2 非晶丝磁导率的计算模型 |
| 3.3 模型的仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 非晶丝GMI弱磁传感器设计 |
| 4.1 非晶丝激励与调理电路 |
| 4.1.1 GMI磁传感器的振荡源电路 |
| 4.1.2 GMI磁传感器的检波电路 |
| 4.1.3 GMI磁传感器的信号调理电路 |
| 4.2 带有工作点调节器的GMI磁传感器 |
| 4.2.1 GMI磁传感器结构 |
| 4.2.2 GMI磁传感器工作点调节器 |
| 4.2.3 工作点调节器性能测试 |
| 4.2.4 GMI磁传感器的最佳工作点 |
| 4.3 GMI磁传感器主要性能指标测试 |
| 4.3.1 GMI磁传感器的灵敏度 |
| 4.3.2 GMI磁传感器的噪声和分辨力 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于GMI弱磁传感器的磁异常检测技术 |
| 5.1 磁异常检测模型 |
| 5.2 常用的磁异常检测算法 |
| 5.2.1 基于正交基函数的匹配滤波器 |
| 5.2.2 基于自回归正交基函数的匹配滤波器 |
| 5.2.3 最小熵检测器与高阶过零检测器 |
| 5.2.4 非抽样离散小波变换检测器 |
| 5.3 经验模态分解趋势滤波及其在磁异常检测中的应用 |
| 5.3.1 经验模态分解 |
| 5.3.2 EMD的基本理论 |
| 5.3.3 EMD趋势滤波 |
| 5.3.4 改进的MAD算法 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（3）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 |
（4）铁基纳米晶玻璃包裹丝的巨磁阻抗效应及优化处理（论文提纲范文）
| 论文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 巨磁阻抗效应 |
| 1.2.1 巨磁阻抗效应的基本原理 |
| 1.2.2 巨磁阻抗效应与磁结构的关系 |
| 1.2.3 巨磁阻抗效应与软磁性能的关系 |
| 1.3 玻璃包裹丝的巨磁阻抗效应的研究现状 |
| 1.4 巨磁阻抗效应的应用 |
| 1.5 本文研究的目的和内容 |
| 第二章 玻璃包裹丝的制备方法及测量方法 |
| 2.1 玻璃包裹丝的制备方法及其装置 |
| 2.2 玻璃包裹丝的处理 |
| 2.3 玻璃包裹丝的GMI测试以及SEM测试 |
| 2.3.1 GMI测试 |
| 2.3.2 SEM测试 |
| 第三章 电流退火及尺寸对玻璃包裹丝巨磁阻抗效应的影响 |
| 3.1 电流退火对玻璃包裹丝巨磁阻抗效应的影响 |
| 3.2 几何尺寸对铁基纳米晶玻璃包裹丝巨磁阻抗效应的影响 |
| 3.2.1 铁基纳米晶玻璃包裹丝的巨磁阻抗效应 |
| 3.2.2 长度对铁基纳米晶玻璃包裹丝巨磁阻抗效应的影响 |
| 3.2.3 直径对铁基纳米晶玻璃包裹丝巨磁阻抗效应的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 应力电流退火对玻璃包裹丝巨磁阻抗效应的影响 |
| 4.1 应力电流退火对玻璃包裹丝巨磁阻抗效应的影响 |
| 4.2 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 后记 |
| 在学期间取得的科研成果 |
（5）坡莫合金镀层对铁基条带磁性的调制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 巨磁阻抗(GMI)效应 |
| 1.2.1 巨磁阻抗(GMI)效应的定义 |
| 1.2.2 巨磁阻抗(GMI)效应的测量模式 |
| 1.2.3 巨磁阻抗(GMI)效应的改善方法 |
| 1.2.4 巨磁阻抗(GMI)效应的应用 |
| 1.3 复合结构材料的巨磁阻抗效应研究现状 |
| 1.3.1 复合结构丝的巨磁阻抗(GMI)效应研究 |
| 1.3.2 三明治结构的巨磁阻抗(GMI)效应研究 |
| 1.4 非晶条带和纳米晶条带的研究发展 |
| 1.4.1 非晶条带的研究发展 |
| 1.4.2 纳米晶条带的研究发展 |
| 1.5 相互作用 |
| 1.6 本文研究的目的和内容 |
| 第二章 样品的制备及表征 |
| 2.1 非晶条带的制备 |
| 2.2 真空退火炉 |
| 2.3 复合结构样品的制备方法 |
| 2.3.1 磁控溅射原理 |
| 2.3.2 靶材与基片的预处理 |
| 2.3.3 磁控溅射参数 |
| 2.4 扫描电子显微镜和原子力显微镜 |
| 2.5 振动样品磁强计 |
| 2.6 阻抗分析仪 |
| 2.7 X射线衍射仪 |
| 第三章 Ni_(80)Fe_(20)厚度对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶条带软磁性的影响 |
| 3.1 非晶条带光滑表面溅射Cu层系列 |
| 3.2 非晶条带光滑表面溅射Ni_(80)Fe_(20)系列 |
| 3.2.1 样品的表面形貌 |
| 3.2.2 样品的GMI效应 |
| 3.2.3 样品的磁滞回线 |
| 3.3 载玻片上溅射Ni_(80)Fe_(20)系列 |
| 3.3.1 表面形貌 |
| 3.3.2 XRD图 |
| 3.3.3 磁滞回线 |
| 3.4 非晶条带非光滑表面溅射Ni_(80)Fe_(20)系列 |
| 3.5 非晶条带不同厚度三明治结构Ni_(80)Fe_(20)系列 |
| 3.5.1 样品的GMI效应 |
| 3.5.2 样品的磁滞回线 |
| 3.6 非晶条带光滑表面、非光滑表面、三明治结构260nmNi_(80)Fe_(20)的对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 Ni_(80)Fe_(20)厚度对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶条带软磁性的影响 |
| 4.1 温度退火对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶条带软磁性能的影响 |
| 4.1.1 温度退火后的GMI效应 |
| 4.1.2 温度退火后的磁滞回线 |
| 4.2 540℃退火的纳米晶条带光滑表面溅射Ni_(80)Fe_(20)系列 |
| 4.2.1 样品的XRD |
| 4.2.2 样品的GMI效应 |
| 4.2.3 样品的磁滞回线 |
| 4.3 540℃退火的纳米晶条带光滑表面溅射Ni_(80)Fe_(20)系列 |
| 4.3.1 样品的GMI效应 |
| 4.3.2 样品的磁滞回线 |
| 4.4 540℃退火的纳米晶条带溅射三明治结构Ni_(80)Fe_(20)系列 |
| 4.4.1 样品的GMI效应 |
| 4.4.2 样品的磁滞回线 |
| 4.5 纳米晶条带光滑表面、非光滑表面、三明治结构260nmNi_(80)Fe_(20)的对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）基于巨磁阻抗效应的位移传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 磁敏传感器的发展现状 |
| 1.2.1 霍尔传感器 |
| 1.2.2 磁通门传感器 |
| 1.2.3 巨磁阻磁敏传感器 |
| 1.2.4 超导量子干涉传感器 |
| 1.3 GMI磁敏传感器的研究现状及应用 |
| 1.3.1 目标检测与过程控制 |
| 1.3.2 空间研究和航天航空应用 |
| 1.3.3 电子罗盘与汽车的应用 |
| 1.3.4 无损探伤 |
| 1.3.5 磁异常检测和地磁场测量 |
| 1.4 选题的意义与目的 |
| 2 巨磁阻抗效应概述 |
| 2.1 巨磁阻抗效应的定义 |
| 2.2 巨磁阻抗材料的制备 |
| 2.2.1 非晶合金丝的制备 |
| 2.2.2 非晶合金薄带的制备 |
| 2.2.3 非晶磁性薄膜 |
| 2.3 巨磁阻抗效应(GMI)的测量 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 FeCoNbSiB非晶薄带的巨磁阻抗效应研究 |
| 3.1 FeCoNbSiB薄带样品的预处理 |
| 3.2 电流退火对FeCoNbSiB薄带巨磁阻抗效应的影响 |
| 3.3 应力退火对FeCoNbSiB巨磁阻抗效应的影响 |
| 3.4 FeSiBPCu薄带样品的预处理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 GMI磁敏传感器电路的设计 |
| 4.1 GMI磁敏传感器的设计原理 |
| 4.2 两种交流信号发生电路的设计 |
| 4.2.1 正弦信号发生电路的设计 |
| 4.2.2 脉冲波磁敏传感电路的设计 |
| 4.3 磁敏感元件的设计 |
| 4.4 检波电路的设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 GMI磁敏传感器性能测试 |
| 5.1 GMI磁敏传感器的性能测试系统 |
| 5.2 GMI磁敏传感器的性能测定 |
| 5.2.1 正弦波驱动的GMI磁敏传感器 |
| 5.2.2 脉冲波驱动的GMI磁敏传感器 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 位移数值显示系统的设计 |
| 6.1 位移测量系统的设计 |
| 6.2 信号预处理电路 |
| 6.3 模数转换电路 |
| 6.4 单片机显示电路 |
| 6.5 实验结果及误差分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 单片机处理程序 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 浙江师范大学学位论文诚信承诺书 |
（7）纵向驱动巨磁阻抗效应的研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 LDGMI效应的定义 |
| 2 LDGMI效应的物理机制 |
| 3 LDGMI效应与磁各向异性的关系 |
| 4 LDGMI的主要研究成果 |
| 4.1 薄带的LDGMI效应研究 |
| 4.2 玻璃包裹非晶细丝的LDGMI效应 |
| 4.3 薄膜的LDGMI效应 |
| 4.4 粉体的LDGMI效应 |
| 5 LDGMI效应的应用 |
| 6 总结和展望 |
（8）钙钛矿锰氧化物中的巨磁阻抗效应研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钙钛矿锰氧化物的结构及其物理特征 |
| 1.2.1 钙钛矿锰氧化物的晶体结构 |
| 1.2.2 钙钛矿锰氧化物的电子特征 |
| 1.2.3 钙钛矿锰氧化物中的交换作用 |
| 1.2.4 钙钛矿锰氧化物的磁性结构 |
| 1.3 钙钛矿锰氧化物中的CMR效应 |
| 1.3.1 钙钛矿锰氧化物体系CMR效应的发现 |
| 1.3.2 钙钛矿锰氧化物体系中的LFMR现象 |
| 1.3.3 钙钛矿锰氧化物体系中的相分离现象 |
| 1.4 钙钛矿锰氧化物中的GMI效应 |
| 1.4.1 金属软磁材料中的GMI现象 |
| 1.4.2 钙钛矿锰氧化物中的GMI现象 |
| 1.5 研究目的 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 制备方法 |
| 2.1.1 块状材料的制备方法 |
| 2.1.2 薄膜材料的制备方法 |
| 2.2 表征方法 |
| 2.2.1 X光衍射 |
| 2.2.2 场发射扫描电子显微镜 |
| 2.3 测量方法 |
| 参考文献 |
| 第三章 四探针法测量La_(0.65)Ba_(0.35)MnO_3溶胶-凝胶样品的GMI效应 |
| 3.1 样品的制备与表征 |
| 3.2 测量结果 |
| 3.3 原理与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 绕线法测量La_(0.65)Ba_(0.35)MnO_3溶胶-凝胶样品的GMI效应 |
| 4.1 实验结果 |
| 4.2 原理与讨论 |
| 4.3 线圈匝数对绕线法测量GMI效应大小的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 不同厚度La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3溶胶-凝胶样品的GMI效应 |
| 5.1 样品的制备与表征 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 La_(0.75)Ba_(0.25)MnO_3溶胶-凝胶样品的交流磁输运现象与边界效应 |
| 6.1 样品的制备与表征 |
| 6.2 直流CMR效应 |
| 6.3 室温GMI效应 |
| 6.4 不同温度下的GMI效应 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 钙钛矿锰氧化物薄膜样品中的GMI效应 |
| 7.1 La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3薄膜的GMI效应 |
| 7.1.1 制备与表征 |
| 7.1.2 直流CMR效应 |
| 7.1.3 交流输运特性 |
| 7.2 La_(0.75)Sr_(0.25)MnO_3多晶薄膜的GMI效应 |
| 7.2.1 制备与表征 |
| 7.2.2 直流CMR效应 |
| 7.2.3 室温GMI效应 |
| 7.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表论文及所获得奖励 |
| 附录：外文论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）电流化学镀复合结构丝的磁性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 巨磁阻抗效应及其应用 |
| 第三节 巨磁阻抗效应材料制备和优化 |
| 第四节 本文设计思想和内容 |
| 第二章 复合结构丝的制备和性能表征 |
| 第一节 复合结构丝的制备 |
| 第二节 复合结构丝的性能表征 |
| 第三章 电流化学镀 |
| 第一节 传统化学镀复合结构丝施镀条件探究 |
| 第二节 电流化学镀复合结构丝磁性能和巨磁阻抗效应的探究 |
| 第四章 电流化学镀的影响因素探究 |
| 第一节 电流化学镀中不同pH值制备的复合丝性能研究 |
| 第二节 驱动电流对电流化学镀复合结构丝GMI效应的影响 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 第一节 全文总结 |
| 第二节 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文与申请专利 |
| 后记 |
（10）纳米/微米丝状传感器材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 巨磁阻抗传感器材料研究背景 |
| 1.2.2 巨磁阻抗材料 |
| 1.2.3 GMI应用进展 |
| 1.3 气敏传感器材料研究背景 |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 电阻型半导体气敏材料的导电机理 |
| 1.3.3 半导体气敏传感器类型及结构 |
| 1.3.4 气敏传感器应用及半导体气敏材料总结 |
| 1.4 论文的研究方向及思想 |
| 第二章 样品的制备及表征 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 电化学沉积 |
| 2.1.2 电化学沉积的影响因素 |
| 2.1.3 仪器和设备 |
| 2.2 样品的表征 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 阻抗分析仪 |
| 第三章 复合结构丝巨磁阻抗变化率的调控 |
| 3.1 应力调控复合结构丝巨磁阻抗效应 |
| 3.1.1 复合结构丝样品的制备 |
| 3.1.2 复合结构丝样品的表征 |
| 3.1.3 沉积时间对复合结构丝GMI效应的影响 |
| 3.1.4 不同应力对GMI变化率的调节 |
| 3.1.5 应力对不同沉积时间复合结构丝样品GMI效应的调控 |
| 3.1.6 应力引起巨磁阻抗变化的机理 |
| 3.2 小电流调控复合结构丝巨磁阻抗效应 |
| 3.2.1 样品的制备 |
| 3.2.2 轴向施加直流电对GMI变化率的影响 |
| 3.2.3 GMI变化率随频率变化关系 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 纳米丝状ZnO纳米花材料的制备和性能 |
| 4.1 样品的制备 |
| 4.2 ZnO样品的表征 |
| 4.3 纳米花的微观形貌 |
| 4.4 纳米化大小的调控 |
| 4.5 ZnO纳米花生长示意图 |
| 4.6 快速氧化法制备Fe的氧化物 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间研究成果 |
| 致谢 |
四、巨磁阻抗效应及其应用（论文参考文献）
- [1]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)
- [2]巨磁阻抗磁传感器关键技术及应用研究[D]. 周晗. 国防科技大学, 2017(02)
- [3]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)
- [4]铁基纳米晶玻璃包裹丝的巨磁阻抗效应及优化处理[D]. 蒋申骏. 华东师范大学, 2016(09)
- [5]坡莫合金镀层对铁基条带磁性的调制[D]. 韩洋. 华东师范大学, 2016(09)
- [6]基于巨磁阻抗效应的位移传感器研究[D]. 周初凯. 浙江师范大学, 2014(03)
- [7]纵向驱动巨磁阻抗效应的研究进展[J]. 范晓珍,方允樟,何兴伟,孙怀君,斯剑霄. 浙江师范大学学报(自然科学版), 2014(02)
- [8]钙钛矿锰氧化物中的巨磁阻抗效应研究[D]. 王一非. 山东大学, 2013(10)
- [9]电流化学镀复合结构丝的磁性研究[D]. 栾红艳. 华东师范大学, 2013(S2)
- [10]纳米/微米丝状传感器材料的制备与性能研究[D]. 罗彩勤. 兰州大学, 2013(12)