气流速度对电流退火铁钴基非晶薄带GMI效应的研究

"气流对电流退火铁钴基薄带GMI效应的影响 (2010年)" 本文是一篇自然科学领域的论文，主要探讨了气流速度对电流退火的铁钴基非晶薄带巨磁阻抗(Giant MagnetoImpedance, GMI)效应的影响。GMI效应是指材料在磁场作用下电阻率显著变化的现象，这种效应在磁性传感器和磁性器件中有重要应用。实验中，研究人员采用单辊快淬技术制备了Fe36Co36Nb4Si4.8B19.2非晶薄带，并对其进行了32A/mm²的直流电流退火处理10分钟。 实验结果指出，保护气体的流速显著影响材料的GMI特性。当气体流速达到1.8m/s时，观察到了尖刺状的GMI现象，即材料的磁阻抗曲线出现明显的尖峰。这一现象表明材料的磁敏感性在特定气流速度下得到极大提升，其灵敏度达到了5538%/(A・m⁻¹)，这是一个非常高的数值，意味着材料对外部磁场变化的响应极为敏锐。 气流速度对GMI效应的影响可能与以下几个因素有关： 1. 热传导：气流可以带走材料在电流退火过程中产生的热量，不同流速可能影响材料内部的温度分布，进而影响其微观结构和磁性。 2. 磁畴运动：气流可能影响材料内部磁畴的稳定性，导致磁阻抗变化。高速气流可能会促进磁畴壁的移动，增强GMI效应。 3. 氧化与杂质影响：气流中的氧气或其他杂质可能与材料表面发生反应，改变其电导率和磁性质，从而影响GMI。 4. 表面状态：气流速度可能影响材料表面的粗糙度和清洁度，这两者都可能影响电流的传播和磁阻抗。 该研究揭示了气流速度对铁钴基非晶薄带GMI效应的重要影响，这为优化此类材料的性能提供了新思路，对于设计高性能的磁性传感器和磁性电子元件具有重要意义。通过精确控制加工过程中的气流条件，可以进一步提高材料的磁敏感性和应用潜力。未来的研究可以深入探究不同气体类型、成分以及温度对GMI效应的具体影响，以期发现更优的工艺参数。