钴基玻璃包裹丝间磁偶极相互作用的研究

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近年来,磁性材料(包括均质材料和复合材料)间的磁偶极相互作用吸引了大量研究者的关注,研究发现材料的内部畴结构、几何因素及分布等均会引起材料内部相互作用机制的不同,且对材料本身的磁性能有一定的调制作用,进而影响其作为敏感元件的实际应用。除了作为衡量材料磁性能的标准之一,磁阻抗效应(MI Effect)也逐渐演变为研究软磁材料间磁相互作用的手段之一。为了进一步阐明磁相互作用的作用机制及影响因素,本文制备了具有纵向磁结构的Co基玻璃包裹丝,然后将其组合成不同的平行阵列几何结构(改变丝的根数、丝长度以及丝间距),综合利用磁滞回线和MI效应研究了不同样品间的偶极-偶极相互作用机制。本文工作主要有:一、样品制备:利用高频感应加热熔融快淬法制备了纵向磁结构的Co57.3Fe7.6Cr1.7C33.4玻璃包裹丝。二、静态法:利用振动样品磁强计(VSM)测量样品在直流磁场下的磁滞回线,系统地研究了丝的根数、长度以及丝的间距对其磁偶极相互作用的影响。研究发现随着丝的根数增加,磁滞回线由矩形转变为“多台阶”曲线,并且出现第一个台阶的外磁场也在向低场方向移动,推测到该现象的产生主要是由于在退磁过程中,每根丝都会受到其周围丝的偶极-偶极相互作用。同时还发现随着丝长度的增加或者丝间距的增大,磁偶极相互作用都会减小。三、动态法:综合利用纵向巨磁阻抗效应和环向巨磁阻抗效应测量样品的阻抗曲线。首先,改变丝的根数N(1≤N≤4),测量其对应的磁阻抗曲线,然后比较不同的驱动电流I的MI曲线。实验结果表明,随着丝的根数的增加,横向巨磁阻抗和纵向巨磁阻抗曲线上的峰值点均增加,这与丝的磁化反转有重要关系;纵向巨磁阻抗曲线的峰位会随驱动电流的变化而移动,而横向巨磁阻抗曲线中的峰值场并不受其影响;当频率改变时,纵向阻抗曲线中的峰值场无明显变化。
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