Fe基復(fù)合結(jié)構(gòu)軟磁合金薄帶的GMI效應(yīng)與交流磁化特性研究.pdf

1、本文選取Fe67Co18Si11B4和Fe73.5CulNb3Si13.5B9兩種鐵基非晶軟磁合金薄帶為基底，采用磁控濺射Ni非晶磁性層和化學(xué)沉積NiP非晶磁性層兩種不同工藝制備出3種復(fù)合結(jié)構(gòu)軟磁合金薄帶，通過退火有效的改善了Fe73.5CulNb3Si13.5B9非晶軟磁合金薄帶和Fe73.5CulNb3Si13.5B9/NiP復(fù)合結(jié)構(gòu)軟磁薄帶的磁學(xué)性能，系統(tǒng)考察了復(fù)合結(jié)構(gòu)軟磁合金薄帶的結(jié)構(gòu)變化對阻抗效應(yīng)的影響以及其他方面動態(tài)交流磁化

2、特性的影響。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1.采用磁控濺射物理工藝在Fe67Co18Si11B4及Fe73.5CulNb3Si13.5B9非晶軟磁合金薄帶上濺射Ni非晶磁性層，制備復(fù)合結(jié)構(gòu)薄帶，用HP4294A阻抗分析儀測量樣品阻抗值，分析濺射層厚度對薄帶巨磁阻抗效應(yīng)的影響；通過AFM表征設(shè)備觀察薄帶的微結(jié)構(gòu)，分析薄帶表面粗糙度對薄帶GMI效應(yīng)的影響。
　　2.采用化學(xué)沉積方法在Fe73.5CulNb3Si13.

3、5B9非晶軟磁合金薄帶上沉積NiP非晶磁性層，制備復(fù)合結(jié)構(gòu)薄帶。測量樣品的阻抗效應(yīng)、磁導(dǎo)率及薄帶磁滯回線等動態(tài)磁性參數(shù)；分析沉積層厚度對薄帶阻抗效應(yīng)、磁導(dǎo)率、品質(zhì)因數(shù)及磁滯回線的影響，通過AFM表征設(shè)備觀察薄帶的微結(jié)構(gòu)變化。
　　3.分別對Fe73.5CulNb3Si13.5B9非晶軟磁合金淬態(tài)薄帶及經(jīng)化學(xué)沉積10分鐘、沉積層厚度為1.5um的Fe73.5CulNb3Si13.5B9/NiP復(fù)合結(jié)構(gòu)薄帶進(jìn)行退火，通過AFM樣品形貌

4、表征設(shè)備研究退火后樣品的微結(jié)構(gòu)的變化，分析應(yīng)力變化對材料的阻抗效應(yīng)和磁導(dǎo)率的影響。
　　通過本文的研究，我們發(fā)現(xiàn)磁控濺射物理方法制備的Fe67Co18Si11B4/Ni復(fù)合結(jié)構(gòu)軟磁合金薄帶，在濺射厚度為200nm，頻率f=18.86MHz時取得最大阻抗值，為45.75％；相較于淬態(tài)合金阻抗值有一個數(shù)量級提升；特征頻率fmax增大，提升到10MHz，提高了材料的應(yīng)用頻率。化學(xué)沉積NiP非晶磁性層的方法得到的Fe73.5CulNb3S

5、i13.5B9/NiP復(fù)合結(jié)構(gòu)軟磁合金薄帶，以化學(xué)沉積10分鐘、沉積層厚度為1.5um的復(fù)合結(jié)構(gòu)薄帶阻抗值得到最大幅度的提升，在f=9.48MHz、Hex=-5.1Oe時獲得12.9%的最大值；以化學(xué)沉積15分鐘、沉積層厚度為2.25um的復(fù)合結(jié)構(gòu)薄帶，初始磁導(dǎo)率和品質(zhì)因數(shù)提高幅度最大，最大值為μ（1kHz，0.05A/m）=2762，品質(zhì)因數(shù)Q=36.8。退火工藝可以顯著增強(qiáng)薄帶的GMI效應(yīng)，復(fù)合結(jié)構(gòu)薄帶GMI效應(yīng)提高幅度更大，磁性能