导读:本文包含了磁阻抗效应论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:高分辨率,高灵敏度,巨磁阻抗效应,非晶丝
磁阻抗效应论文文献综述
郭兴玲,许磊[1]（2019）在《一种高分辨率高灵敏度的巨磁阻抗效应非晶丝微磁传感器研制》一文中研究指出为设计一种高分辨率高灵敏度的巨磁阻抗效应非晶丝微磁传感器,通过对非晶丝材料的热处理、非晶丝探头设计、电路设计和器件选型,研制出了分辨率可达2nT,灵敏度在1608mV/Gs的非晶丝磁传感器,实验结果说明改善非晶丝材料热处理方法和非晶丝探头设计,优化激励、检波和滤波电路和器件能够有效提高巨磁阻抗效应非晶丝微磁传感器的分辨率和灵敏度。(本文来源于《功能材料与器件学报》期刊2019年02期）
梁进龙[2]（2019）在《基于钴基巨磁阻抗效应的平面叁轴磁传感器研究》一文中研究指出基于钴基巨磁阻抗(Giant Magneto Impedance,GMI)效应的磁传感器因其灵敏度高、响应速度快、功耗低、体积小、激励方式简单等优点,在地质资源勘探、地磁导航定位、无损探伤检测等领域具有广阔的应用前景。利用叁个相互垂直的钴基GMI磁传感器,可对磁场大小和方向进行矢量测量。但对钴基GMI磁传感器进行叁维集成时,Z轴磁传感器的引入会增加集成器件的体积。本文针对该问题,提出一种基于钴基GMI效应的平面叁轴磁传感器,即利用集磁器将Z轴磁场引至XY平面,通过X轴或Y轴磁传感器对其进行测量。该方法避免了安装Z轴磁传感器,故不仅能减小叁轴钴基GMI磁传感器的体积,还可降低Z轴磁传感器的垂直安装误差。本文的主要研究内容如下:(1)制备和测试了单轴钴基GMI磁敏元件,钴基材料选用德国VAC公司生产的VITROVAC 6025Z钴基非晶薄带,该材料具有高磁导率、低矫顽力和近零磁致伸缩系数的优点。钴基非晶薄带长21mm、宽3mm、厚0.025mm,利用矢量网络分析仪对该单轴钴基GMI磁敏元件进行了测试,在激励电流频率为5MHz时,GMI效应达到51%。(2)设计了平面叁轴钴基GMI磁敏元件,器件结构从上至下为:环形集磁器、十字型钴基非晶薄带和正八边形平面偏置线圈。其中,偏置线圈在两侧钴基非晶薄带产生反向磁场,目的是提高GMI磁敏元件的线性范围和灵敏度;静磁学有限元分析结果表明,X(Y)轴和Z轴磁场在集磁器作用下,在两侧钴基非晶薄带会产生不同分布,相对于偏置磁场方向,引导后的X(Y)轴磁场呈反向分布,而引导后的Z轴磁场呈同向分布。这说明采用差分及求和方法可分别提取X(Y)轴及Z轴磁场信号,本文通过电磁学仿真分析和磁敏元件测试,均对该方法的可行性进行了证实。(3)设计了钴基GMI磁传感器驱动电路,主要模块包括:基于DDS的信号激励电路、基于Howland的V-I转换电路、前置放大电路、基于模拟乘法器的相敏检波电路、二阶巴特沃斯低通滤波电路和差分放大电路。对上述电路模块进行了理论分析和功能测试,结果表明模块功能正常、符合设计需求。(4)建立了平面叁轴GMI磁传感器测试系统,利用LabVIEW软件开发了GMI磁传感器V-H曲线自动测试平台,并对研制的平面叁轴钴基GMI磁传感器进行了性能测试,结果表明:X轴磁传感器的灵敏度为3.814 V/Oe、测量范围为-1.6 Oe~+1.6Oe、量程为3.2 Oe、线性度为1.096%,本底噪声为1.163 nT/√@1Hz;Z轴磁传感器的灵敏度为0.308 V/Oe、测量范围为-14 Oe~+14 Oe、量程为28 Oe、线性度为3.309%,本底噪声为14.396 nT/√@1Hz。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-01-01）
何文强,樊通声,王巍[3]（2018）在《电容型磁阻抗效应的退磁因子影响研究》一文中研究指出研究了室温下磁致伸缩材料的退磁因子对磁电复合振子磁阻抗效应的影响.设计了长方体和四方体两种磁致伸缩板与相同压电板构成磁电复合振子,在磁电复合振子谐振和反谐振频率下,研究了退磁因子对其磁阻抗、磁电容、磁电感的影响.在谐振频率下,磁电复合振子的阻抗、电容、电感随磁场的变化趋势基本相似,但磁致伸缩为长方体时,磁电复合振子的阻抗、电容、电感达到饱和所需磁场明显小于磁致伸缩为四方体的复合振子达到饱和所需磁场.在反谐振频率下,退磁因子对阻抗和电感随磁场变化的影响与谐振频率基本相同,但退磁因子对磁电容的影响行为明显不同,四方体的磁电复合振子电容在H=1 600 Oe和H=1 700 Oe之间出现震荡,磁电容高达44 000%,而长方体复合振子没有振荡现象.从磁学的观点,理论分析了退磁因子对磁电复合振子磁阻抗效应的影响,该研究为磁场传感器在低磁场探测方面提供了实验及理论基础.(本文来源于《南京师大学报(自然科学版)》期刊2018年02期）
姜思达[4]（2018）在《多相及镀层复合微丝巨磁阻抗效应研究》一文中研究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,建立了叁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。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
张振川,段修生[5]（2018）在《基于钴基非晶丝的巨磁阻抗效应多特征表征方法》一文中研究指出基于巨磁阻抗(GMI)效应的磁传感器在磁测量领域具有大的应用前景;而阻抗模值特征的非线性特征会限制传感器的测量效果。通过对GMI效应进行理论分析;并搭建实验系统对钴基纳米非晶丝材料进行测量和研究,提出了多特征表征的表征方法。采用阻抗模值特征和阻抗角特征相结合的多特征表征方式,能够消除单一特征的非线性特征的限制,拓展了敏感材料的测量范围,减小了非线性拟合误差,具有一定的意义和应用前景。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2018年07期）
汪志峰[6]（2017）在《基于磁电复合振子的电容型磁阻抗效应研究》一文中研究指出磁阻抗效应(MI)是指在外磁场作用下材料的交流电阻抗随磁场变化的现象。磁阻抗与材料的相对磁导率、相对介电常数有关。当材料的相对磁导率随磁场改变时称为电感型磁阻抗。电感型磁阻抗材料主要为软磁非晶带、非晶丝和软磁多层膜。随着磁电复合材料研究的发展,在压电和磁致伸缩复合材料上也发现了阻抗随磁场的改变,但是其阻抗改变的原因是复合材料的介电常数(电容)随磁场改变,称为电容型磁阻抗。研究表明,电容型磁阻效应要远大于单相磁性材料的电感型磁阻抗效应。本文在室温下研究了压电陶瓷PZT和磁致伸缩材料Terfenol-D组合成的复合结构的电容型磁阻抗效应,并利用磁—力—电耦合理论解释了磁阻抗效应产生的原因。具体研究内容如下:(1)选用环状PZT、环状Terfenol-D和条状Terfenol-D分别组成“环-环”和“环-条”复合结构,实验研究了相同PZT环,不同尺寸和形状的Terfenol-D对磁电复合振子的磁阻抗、磁电容及谐振频率的影响。通过理论和实验数据的分析,发现外加磁场改变了复合材料的介电常数率(电容),从而改变其阻抗值,这与电感型磁阻抗即磁导率随磁场的改变有着本质的区别;实验研究了复合振子磁阻抗的尺寸效应,对“环-环”磁电复合结构,当增大磁致伸缩环的内半径时,可提高磁电复合振子磁阻抗效应;此外,还研究了压电环极化方向对磁阻抗效应的影响。(2)在上述理论和实验的基础上,研究了压电相体积分数对Terfenol-D/PZT/Terfenol-D“叁明治”层状磁电复合结构的阻抗、电容及谐振频率等性能的调控作用。实验和理论研究表明,复合振子的谐振频率偏移不仅仅是因为磁致伸缩相的△E效应,而且还和压电材料的弹性模量(亦称作压电△E效应)相关,即由于磁电耦合作用,压电材料的弹性模量随磁场线性变化。进一步分析得出,复合材料的磁致伸缩△E效应和压电△E效应存在博弈关系,在这博弈过程中,压电材料在压电/压磁复合结构中所占的体积分数起到决定性作用,当压电相体积分数占优时,复合结构的谐振频率随磁场呈线性偏移,反之,复合材料的谐振频率随磁场呈非线性偏移。(本文来源于《南京师范大学》期刊2017-03-20）
付梦秋[7]（2017）在《基于硅微通道板的过渡金属合金微米线阵列的磁性及巨磁阻抗效应》一文中研究指出二十多年来人们致力于研究微米尺度下的丝、带以及薄膜中的巨磁阻抗效应(GMI),并且将其广泛应用于工业、生活、航空航天等领域。但是这些结构几何尺寸相对较大,难以集成加工,成本较高,并且工作电流频率通常MHz以上。硅微通道板(Si-MCP)是由成百上千的管道有序排列构成的阵列结构,我们基于它制备磁性微米线(管)阵列,研究该微米线(管)阵列的GMI特性,为未来研发与集成电路工艺兼容,工作在更低频率的新型GMI传感器作准备。本文研究了基于硅微通道板电沉积铁镍合金,制备铁镍合金微米线阵列的工艺。对铁镍合金微米线阵列的表面形貌、晶格结构、材料组分、磁学特性和GMI效应等进行了分析讨论。另外也研究了退火对铁镍合金微米线阵列性能的影响。结果发现铁镍合金微米线阵列表现出明显的磁各向异性,在低频(10 kHz)时样品GMI效应最明显(9.5%)。随着热退火温度升高,GMI曲线都出现杂乱情况,尤其是300℃处理后样品GMI基本在-5%～0波动,无明显的宏观GMI效应。利用液流沉积法基于硅微通道板沉积钻镍铁(CoNiFe)合金,制备CoNiFe微米管阵列。观察并分析CoNiFe微米管阵列的表面形貌及结构组分。研究不同沉积时间、不同二甲胺基硼烷(DMAB)浓度时CoNiFe微米管阵列的磁学性质和GMI效应。结果表明当DMAB浓度为0.07mol/L,沉积时间为10min时样品最易达到磁化饱和,同时具有最佳GMI性能,在10kHz最大GMI达到97%,较于之前研究的铁镍合金微米线阵列有很大的提升。基于CoNiFe/Si-MCP,采用液流沉积法制备Cu/CoNiFe/Si-MCP复合结构。结果表明Cu/CoNiFe/Si-MCP复合结构相较于CoNiFe/Si-MCP具有更强的磁各向异性,GMI可达到75%,明显高于CoNiFe/Si-MCP的43%。这为以后基于硅微通道板制备具有更高GMI效应的叁维磁性器件提供了实验依据。(本文来源于《华东师范大学》期刊2017-03-01）
汪志峰,何文强,王巍[8]（2016）在《磁电复合振子PbZr_(0.48)Ti_(0.52)O_3/Tb_(0.3)Dy_(0.7)Fe_(1.92)的电容型磁阻抗效应》一文中研究指出谐振频率及阻抗匹配是压电换能器中十分重要的参数.基于压电陶瓷圆环Pb Zr_(0.48)Ti_(0.52)O_3(PZT)和磁致伸缩材料铽镝铁Tb_(0.3)Dy_(0.7)Fe_(1.92)(TDF)构成"环-环"磁电复合振子,实验研究磁场作用下,由磁电复合振子的有效介电常数变化引起的电容型磁阻抗以及磁控谐振频率偏移效应.实验结果显示,谐振频率和反谐振频率下的磁阻抗可达18%、32%;当磁场为800 m T时,谐振及反谐振频率的最大偏移量约为9 k Hz.利用复合材料的磁-力-电耦合效应,对电容型磁阻抗及磁控谐振频率偏移进行了理论分析.本研究为解决压电换能器谐振频率的漂移问题及阻抗匹配提供了实验及理论基础.(本文来源于《南京师大学报(自然科学版)》期刊2016年03期）
罗小彬,汪志峰,陶虹,王巍[9]（2016）在《谐振及反谐振频率下的磁阻抗效应》一文中研究指出本文从磁电耦合的角度,探讨磁场对压电/磁致伸缩复合振子的谐振频率、阻抗等参数的调控作用。实验发现,磁场对压电振子的谐振频率、反谐振频率及压电体阻抗的调控是线性的,最大谐振频率偏移可达4k Hz;谐振频率下,最大磁调控阻抗可达130%。该研究为压电换能器的阻抗匹配问题提供新思路。(本文来源于《2016’中国西部声学学术交流会论文集》期刊2016-08-21）
樊天麒,杨真,雷冲,周勇[10]（2016）在《微型化钴基薄带中的巨磁阻抗效应》一文中研究指出采用键合、光刻和电镀等微机电系统(MEMS)微细加工技术制备了不同结构的微型化Co基薄带。微型化Co基非晶薄带采用VACUUMSHMELZE公司生产的VC6025Z型材料,其结构设计为曲折型不同匝数(1~3匝)。在1~40 MHz频率内,研究了外加磁场的方向以及传感器的匝数对巨磁阻抗(GMI)效应的影响。研究发现,巨磁阻抗效应均呈现负值,这与材料本身具有较大的矫顽力这一属性有关。与外加横向磁场时的GMI效应相比,当外加磁场为纵向时,获得较大的巨磁阻抗效应负值。在电流频率为10 MHz、磁场强度120 Oe(1 A·m-1=4π×10-3 Oe)时,巨磁阻抗变化率达到最大值-64.2%。随着匝数的增加,巨磁阻抗变化率的最大值由1匝的-31.2%增加到3匝的-64.2%。GMI效应均有相同的变化趋势,随磁场强度的增加而降低,在某一磁场下达到负的最大值。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2016年08期）
磁阻抗效应论文开题报告
（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：
基于钴基巨磁阻抗(Giant Magneto Impedance,GMI)效应的磁传感器因其灵敏度高、响应速度快、功耗低、体积小、激励方式简单等优点,在地质资源勘探、地磁导航定位、无损探伤检测等领域具有广阔的应用前景。利用叁个相互垂直的钴基GMI磁传感器,可对磁场大小和方向进行矢量测量。但对钴基GMI磁传感器进行叁维集成时,Z轴磁传感器的引入会增加集成器件的体积。本文针对该问题,提出一种基于钴基GMI效应的平面叁轴磁传感器,即利用集磁器将Z轴磁场引至XY平面,通过X轴或Y轴磁传感器对其进行测量。该方法避免了安装Z轴磁传感器,故不仅能减小叁轴钴基GMI磁传感器的体积,还可降低Z轴磁传感器的垂直安装误差。本文的主要研究内容如下:(1)制备和测试了单轴钴基GMI磁敏元件,钴基材料选用德国VAC公司生产的VITROVAC 6025Z钴基非晶薄带,该材料具有高磁导率、低矫顽力和近零磁致伸缩系数的优点。钴基非晶薄带长21mm、宽3mm、厚0.025mm,利用矢量网络分析仪对该单轴钴基GMI磁敏元件进行了测试,在激励电流频率为5MHz时,GMI效应达到51%。(2)设计了平面叁轴钴基GMI磁敏元件,器件结构从上至下为:环形集磁器、十字型钴基非晶薄带和正八边形平面偏置线圈。其中,偏置线圈在两侧钴基非晶薄带产生反向磁场,目的是提高GMI磁敏元件的线性范围和灵敏度;静磁学有限元分析结果表明,X(Y)轴和Z轴磁场在集磁器作用下,在两侧钴基非晶薄带会产生不同分布,相对于偏置磁场方向,引导后的X(Y)轴磁场呈反向分布,而引导后的Z轴磁场呈同向分布。这说明采用差分及求和方法可分别提取X(Y)轴及Z轴磁场信号,本文通过电磁学仿真分析和磁敏元件测试,均对该方法的可行性进行了证实。(3)设计了钴基GMI磁传感器驱动电路,主要模块包括:基于DDS的信号激励电路、基于Howland的V-I转换电路、前置放大电路、基于模拟乘法器的相敏检波电路、二阶巴特沃斯低通滤波电路和差分放大电路。对上述电路模块进行了理论分析和功能测试,结果表明模块功能正常、符合设计需求。(4)建立了平面叁轴GMI磁传感器测试系统,利用LabVIEW软件开发了GMI磁传感器V-H曲线自动测试平台,并对研制的平面叁轴钴基GMI磁传感器进行了性能测试,结果表明:X轴磁传感器的灵敏度为3.814 V/Oe、测量范围为-1.6 Oe~+1.6Oe、量程为3.2 Oe、线性度为1.096%,本底噪声为1.163 nT/√@1Hz;Z轴磁传感器的灵敏度为0.308 V/Oe、测量范围为-14 Oe~+14 Oe、量程为28 Oe、线性度为3.309%,本底噪声为14.396 nT/√@1Hz。
（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。
磁阻抗效应论文参考文献
[1].郭兴玲,许磊.一种高分辨率高灵敏度的巨磁阻抗效应非晶丝微磁传感器研制[J].功能材料与器件学报.2019
[2].梁进龙.基于钴基巨磁阻抗效应的平面叁轴磁传感器研究[D].华中科技大学.2019
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[8].汪志峰,何文强,王巍.磁电复合振子PbZr_(0.48)Ti_(0.52)O_3/Tb_(0.3)Dy_(0.7)Fe_(1.92)的电容型磁阻抗效应[J].南京师大学报(自然科学版).2016
[9].罗小彬,汪志峰,陶虹,王巍.谐振及反谐振频率下的磁阻抗效应[C].2016’中国西部声学学术交流会论文集.2016
[10].樊天麒,杨真,雷冲,周勇.微型化钴基薄带中的巨磁阻抗效应[J].微纳电子技术.2016