论文部分内容阅读
随着社会的发展和科技的进步,各种信息设备日益普及,对磁传感器提出了更高的要求。新型的磁传感器应具有小型化、响应速度快、灵敏度高、稳定性好的特点。巨磁阻抗(Giant Magneto-Impedance简称GMI)效应是指材料的交流阻抗随着外加直流磁场的变化而发生显著变化的效应。利用巨磁阻抗效应制作的磁传感器能够同时满足灵敏度高、尺寸微型化、响应速度快、功耗低、非接触测试和没有磁滞等要求,并且这种传感器使用交流驱动,可以实现调制、解调、滤波、振荡和共振等多种功能,所以巨磁阻抗效应在高灵敏的磁传感器、磁记录头等方面有广阔的应用前景。而镍铁合金是一种优良的软磁材料,有望获得较好的巨磁阻抗效应。本文用脉冲电沉积法制备NiFe/Cu和NiFeMo/Cu复合结构丝,并对制备样品的表面形貌、微观结构和磁性进行了研究,使用的手段包括穆斯堡尔谱、XRD、TEM、SEM及交变梯度磁强计等,并用巨磁阻抗测量仪来测量了样品的巨磁阻抗效应。试验中采用了配比一定的硫酸型电镀液进行电沉积,通过改变脉冲频率、电沉积时间、沉积电流大小等条件制备多组试样,并研究了对样品巨磁阻抗效应的影响。实验表明制备的复合结构丝表面光滑致密,镀层的晶粒尺寸在15-40nm之间,具体尺寸随沉积条件的变化而发生一定的变化；随着沉积条件的变化,镀层的沉积形式也存在变化,有时以FeNi合金沉积,有时以FeNi3合金形式沉积；低频条件下制备的样品要比高频时制备的样品的巨磁阻抗效应要好很多,这与不同条件下镀层内应力不同有关；镀层厚度随沉积时间增大而增加,但是巨磁阻抗效应并不一直随铁磁镀层厚度的增加而增加,测量表明镀层厚度为6-11μm时,样品能获得较好的巨磁阻抗效应,且最大巨磁阻抗比均可达250%以上；沉积电流大小对样品镀层的磁各向异性有很大影响,它可以使样品产生感生的横向各向异性,而横向各向异性是材料具有巨磁阻抗效应的重要因素。本试验中制备的样品的巨磁阻抗效应基本都在100%以上,巨磁阻抗效应最明显的样品为脉冲频率500Hz,占空比20%,沉积时间为10min时制备的7#样品,在驱动频率为30KHz时,最大巨磁阻抗效应比达到了428%。本文还在以上基础上制备了NiFeMo/Cu复合结构丝,增加镀液中的钼含量,镀层会产生晶态到非晶态的转变,制备样品在驱动频率为600KHz时,巨磁阻抗效应比最大为83%。