一種鐵基納米結(jié)晶薄帶GMI磁傳感器設(shè)計(jì).pdf

1、磁場(chǎng)測(cè)量技術(shù)是研究磁現(xiàn)象的重要手段，已成為一門獨(dú)立的學(xué)科。高靈敏度的弱磁場(chǎng)測(cè)量技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，“上天”可測(cè)量宇宙磁場(chǎng)、為衛(wèi)星與航天器定姿；“下?！笨捎糜谔綔y(cè)船只潛艇；“入地”可進(jìn)行石油礦藏勘探；在日常生活生產(chǎn)中還可以應(yīng)用在材料無(wú)損探傷等諸多領(lǐng)域。巨磁阻抗（GMI)效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，為空間磁場(chǎng)探測(cè)又提供一種新的選項(xiàng)。采用非晶絲或納米結(jié)晶材料可以制備不同形態(tài)的磁芯，通過(guò)這些磁芯制作具有GMI效應(yīng)的磁傳感器，在尺寸、功耗和靈敏度等方向均有進(jìn)步

2、，引起了國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的重視和關(guān)注。為了打破歐美等國(guó)在高靈敏度磁強(qiáng)計(jì)上的壟斷地位、促進(jìn)我國(guó)高靈敏度弱磁探測(cè)技術(shù)和微型化的發(fā)展，必須深入研究基于GMI效應(yīng)的磁強(qiáng)計(jì)。
　　本論文主要就 GMI效應(yīng)基于Fe基納米結(jié)晶的巨磁阻抗效應(yīng)傳感器進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)前期的論文調(diào)研，解釋了GMI效應(yīng)的發(fā)生的根本原因和進(jìn)行磁場(chǎng)測(cè)量的原理，得出采用GMI效應(yīng)進(jìn)行高精度磁測(cè)是可行的，提出了磁場(chǎng)測(cè)量的設(shè)計(jì)方案并搭建出了整個(gè)磁強(qiáng)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)裝置，并對(duì)GMI

3、磁傳感器的測(cè)量范圍、靈敏度等性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量和分析。
　　通過(guò)對(duì)不同軟磁材料的對(duì)比分析，本文最終選擇 Fe基納米結(jié)晶薄帶作為敏感元件的材料，非晶薄帶一般比的納米結(jié)晶各向異性要低約一兩個(gè)數(shù)量級(jí)；非晶材料的最佳頻率將比納米晶大得多；它的飽和磁致伸縮系數(shù)很小且?guī)缀鯖](méi)有磁后效效應(yīng)。
　　考慮到空間結(jié)構(gòu)的緊奏型和穩(wěn)定性，本文設(shè)計(jì)了通過(guò)縱向激勵(lì)的方式來(lái)作用于敏感元件，以Fe基納米結(jié)晶薄帶為磁芯，建立了縱向激勵(lì)的薄帶磁芯磁化模型，通過(guò)仿真