巨磁阻抗效应（Giant Magneto-impedance,GMI）指的是软磁材料在一定激励频率的交变电流下,其阻抗随外加磁场改变而显著变化的磁现象。基于巨磁阻抗效应制备的新型传感器,具有微型化、低功耗、低噪声及高灵敏度等优点,在地磁导航、微弱磁场检测、智能控制及医疗领域都有广阔的应用前景。因此,本文采用熔体抽拉法成功制备了Co-Fe-Si-B-Cu非晶微丝,在此基础上,对Cu元素掺杂和电流调控处理前后Co基非晶微丝的微观组织结构进行表征,同时分析了Cu元素掺杂和电流调控处理后非晶微丝巨磁阻抗效应的变化规律,以探究影响巨磁阻抗效应的机理。研究结果如下:未进行Cu元素掺杂时,Co基非晶微丝基本为非晶态结构。随Cu掺杂量的增加,Co基非晶微丝的基底上产生纳米晶态组织,微观组织有序度提高,同时微丝的表面形貌粗糙度增加,环向磁畴结构产生合并现象,环向磁畴宽度增加,磁导率增大,非晶微丝的磁学性能得到改善。Co基非晶微丝的最大阻抗比值△Z/Zmax随Cu掺杂量增加逐渐增大,掺杂量为2%时达到最大值为359%,继续掺杂,开始减小。Co基非晶微丝的最大磁场响应灵敏度ξmax随Cu掺杂量的增加逐渐变大,掺杂量为1%时达到最大值为35.3%/Oe,掺杂量继续增加,开始下降。采用数值模拟计算Co基非晶微丝在通入直流电流时的瞬态温度,并结合微丝的热物性参数,制定电流调控处理方案,在不同的温度区间对微丝进行电流退火处理。步进式电流调控处理初始阶段,电流强度较小,微丝内部发生低温结构弛豫,阻抗比值△Z/Z0增幅不大,未起到明显改善巨磁阻抗性能的效果。随着步进式电流调控处理进行,当微丝处在高温区间,内部残余应力消除,非晶基体上纳米晶态组织变多,微观组织有序度增加;同时,直流电通入微丝能在其表面产生稳定的环向磁场,使微丝磁畴结构分布状态得到调整,环向磁导率增加,巨磁阻抗性能提高。在120 m A阶段,激励频率f为5 MHz,掺杂量为2%微丝的最大阻抗比值△Z/Z0为329%,最大磁场响应灵敏度ξmax为191.7%/Oe。施加直流偏置电流较小时,微观组织不会发生改变,但可以增加环向磁畴轴向角度和趋肤深度,有效磁导率提高,巨磁阻抗性能得到改善,其最大阻抗比值△Z/Z0为110%,偏置直流电流强度继续增大,阻抗比值△Z/Z0开始下降。