【摘 要】
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巨磁阻抗效应因体积小、灵敏度高、性价比高等优点而成为近年研究热点之一。交换偏置是可以在零磁场附近产生非对称性巨磁阻抗效应方法之一,而且无其他能量损耗,将交换偏置作用应用到GMI效应中,将可能制备出自偏置线性磁场传感器。目前类似研究集中在平面薄膜系统,本文利用磁控溅射方法制备了几何对称性更好的FesoMnso/Cu和Ni80Fe20/ Fe50Mn50/Ni80Fe20/Cu复合结构丝,研究了实验条
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巨磁阻抗效应因体积小、灵敏度高、性价比高等优点而成为近年研究热点之一。交换偏置是可以在零磁场附近产生非对称性巨磁阻抗效应方法之一,而且无其他能量损耗,将交换偏置作用应用到GMI效应中,将可能制备出自偏置线性磁场传感器。目前类似研究集中在平面薄膜系统,本文利用磁控溅射方法制备了几何对称性更好的FesoMnso/Cu和Ni80Fe20/ Fe50Mn50/Ni80Fe20/Cu复合结构丝,研究了实验条件和反铁磁层对复合结构丝的磁性能和GMI效应的影响。本文的主要研究内容和结果如下： 1.实验条件对复合结构丝磁性能的影响,主要包括以下四个方面： ①固定Ni80Fe20厚度,改变基底转速,制备Ni80Fe20/Cu复合结构丝。研究发现随着基底转速增大,复合结构丝的软磁性能变好,最大磁阻抗变化值有所增大。 ②固定Ni80Fe20和Fe50Mn50厚度及镀Ni80Fe20时基底的转速,改变镀Fe50Mn50时的基底转速,制备了Ni80Fe20/Fe50Mn50/Cu复合结构丝。发现基底转速较慢时.复合结构丝的阻抗变化比较大。 ③改变溅射两个磁性层的间隔时间,制备了Fe50Mn50/Ni80Fe20/Cu复合结构丝。研究发现间隔时间较小时,磁阻抗变化较小,这主要和反铁磁层对铁磁层的影响有关。 ④对Fe50Mn50/Ni80Fe20/Cu复合结构丝和Ni80Fe20/Fe50Mn50/Cu复合结构丝的磁阻抗变化进行重复测量,发现当反铁磁层对铁磁层的影响比较小时,重复测量磁阻抗变化差别不明显,而当铁磁层受反铁磁层的影响较大时,两次测量的磁阻抗变化差别较大。 2.利用磁控溅射方法制备了含反铁磁层Fe50Mn50的三种结构的复合结构丝,即Fe50Mn50/Ni80Fe20/Cu、Ni80Fe20/Fe50Mn50/Ni80Fe20/Cu。对其磁性能和GMI效应进行了研究,结果表明： ①Fe50Mn50/Ni80Fe20/Cu复合结构丝的最大磁阻抗变化值随着Fe50Mn50厚度的增加而减小,这是由于外层的反铁磁层改变了软磁层的磁结构,使得其磁结构变为以纵向磁结构为主。 ②Ni80Fe20/Fe50Mn50/Cu复合结构丝的最大磁阻抗变化随着反铁磁层厚度的增加,先增加后减小,然后又继续增加。这主要是由于当Fe50Mn50层厚度适当时.矫顽力会减小,而且具有更加好的环向磁结构,使得磁阻抗效应得到增强。 ③Ni80Fe20/Fe50Mn50/Ni80Fe20/Cu复合结构丝的磁阻抗变化随着Fe50Mn50厚度的增加先增加后减小。这主要是由于适当厚度的Fe50Mn50层能够提高铁磁层的软磁性能,使得磁阻抗变化增大。并且在该结构中出现了明显的非对称性巨磁阻抗效应。
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