文档介绍：浙江师范大学
硕士学位论文
巨磁阻抗薄膜材料的制备新方法与检测系统的设计
姓名:叶晶
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:方健文;彭保进
20071220
巨磁阻抗薄膜材料的制备新方法与检测系统的设计摘要猧,效应即材料交流阻抗随外加磁场变化可显著改变的物理效应。利用巨磁阻抗效应制作的磁传感器在工程控制方面拥有广阔的应用前景。薄膜ǜ衅魇屎习氲继宓缏返募刹⒖膳可能大大降低生产成本,因此研究软磁薄膜材料中的巨磁阻抗效应具有重要的价值。本文主要做了两方面的工作,一是采用新方法制备了巨磁阻抗薄膜并证明其可行性,二是设计制作了一套简易的巨磁阻抗效应检测系统。这两方面都是从经济实用的角度出发,目的是为了尽量降低成本。目前,在制备具有巨磁阻抗效应的单层和多层膜的方法中皆用磁控溅射法,还未有文献提及过利用真空蒸镀法制备的实用有效的方法。但是磁溅射镀膜机价格昂贵,所以很难普及。真空蒸镀镀膜机价格相对低很多,所以利用真空蒸镀法制备巨磁阻抗薄膜,可使这类膜的生产成本大幅度降低。本文提出了利用真空蒸镀法制备具有巨磁阻抗效应的∧さ氖涤每尚蟹椒ǎ朔四壳袄谜舳法制备该类薄膜普遍存在的成分比例难以控制,膜层附着力弱、致密性和均匀性差等缺点。首先,采用真空蒸镀法,解决了成膜不牢固的问题,在玻璃基片上制备了具有巨磁阻抗效应的单层膜。经过改变驱动电流方向和外磁场方向,得到了四种测量巨磁阻抗效应的方式。但是只有当外加磁场和单轴磁各向异性方向垂直时才有巨磁阻抗效应出现。比较制备得到的磁各向同性和磁各向异性薄膜的纵向和横向的巨磁阻抗效应,说明了各向异性在巨磁阻抗效应中的重要性及本实验采用加恒定磁场的方法产生各向异性的可行性。证明了用真空蒸镀法能够制备巨磁阻抗薄膜材料。其次,利用真空蒸镀的方法制备了疌疐多层膜,检测其巨磁阻抗效应,给出相应测量结果。并讨论了夹心膜导电层的厚度对巨磁阻抗效应的影响。最后,提出一种蒸镀合金材料的新方法,即根据合金各成分熔沸点的不同,事先调整合金比例,使成膜后达到理想效果。给出辖鸬娜值膜检测其巨磁阻抗效虚,证明了新方法的可行性。与此同时,针对美国旧拇抛杩共饬恳羌鄹穹浅0汗螅颐重新设计、改迸和制作了一套基于电脑和信号发生器,稳定可靠,并能够实时显巨磁阻抗整比例及成膜后的成分比例,并对按三种不同比例制各的疌疐多层
示的饬肯低场8孟低衬苤苯用杌娉鯣比随外加磁场的变化情况。本文测试结果表明,该系统稳定可靠,实现了实时显示,且价格实惠,已经基本满足重点介绍改进测试的过程、原理以及参数选择的问题、操作过程和可靠性的分析。测定各类巨磁阻抗材料的要求。尤其适合学生实验。关键词:真空蒸镀;痪薮抛杩剐вΓ籚实时显示
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彩研究,主签名;:甪。.。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的硖究成果。其他同志对本研究鸽启发移所镀的贡献均已在保留送交论文的复印件和电子文档,允许论文被查阅和借阅,可以采用影印、缩印或扫描等手段保存、汇编学位论文。同意濒江师范大学可以赐不同方式盔不同论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人完全了解浙江师范大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权媒体上发表、传播论文的全部或部分内容。保密的学位论文在解密后遵守此协议。导师签名:期/,’
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第一章绪论引言巨磁阻抗效应的应用巨磁阻抗的发现其实最早可以追溯十世纪三十年代:等人【抗效应。此后,вΨ褐赴ň薮诺绺行вυ谀诘木薮抛杩剐вΑ效年,,这种现象非常灵敏,非晶丝的灵敏度达%~ィ疧虼私ù讼窒蟪莆>薮抛杩效应。巨磁阻抗猧,效应:是指软磁材料在高频交流驱动下其交流阻抗随外加直流磁场的变化而发生显著变化的现象。发现轴向磁场会影响铁磁丝的感抗,他们把这种现象称磁感应现象。但这种现象当时并未引起人们太大的重视。年等人贔疌疐娜髦谓峁中发现巨磁电阻效应,,将灵敏度从霍尔元件和磁阻元件的%提高到巨磁电阻材料的⒑芸旖獹效应应用到磁介质存储中,引发