介观结构对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应影响的理论分析

杨全民; 王玲玲; 孙德成

doi:10.7498/aps.54.5730

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介观结构对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应影响的理论分析

杨全民 , 王玲玲 , 孙德成

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凝聚物质：结构、热学和力学性质

介观结构对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应影响的理论分析

杨全民, 王玲玲, 孙德成

物理学报, 2005, 54(12): 5730-5737.

doi: 10.7498/aps.54.5730

Theoretical study on the influence of the microstructure of Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 on its giant magneto-impedance effect

Yang Quan-Min, Wang Ling-Ling, Sun De-Cheng

Acta Phys. Sin., 2005, 54(12): 5730-5737.

doi: 10.7498/aps.54.5730

摘要
根据用原子力显微镜对Fe基纳米晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金薄带的介观结构和巨磁阻抗效应的实验研究结果，提出了纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应受其介观结构影响的理论模型.该模型成功地解释了低频对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应的影响，反映了现有“三明治”理论的主要特征，并弥补了它的不足；同时指出了纳米晶粒电导率σ、磁导率μ对合金巨磁阻抗效应有影响.

关键词:
铁基纳米晶合金 /

介观结构 /

巨磁阻抗效应 /

介观模型
Abstract
Based on the experimental results of atomic force microscope observation of the microstructure and the giant magneto-impedance (GMI) effect of Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 nanocrystalline alloy, we propose a model for exploring the influence of the microstructure on the GMI effect in this kind of Fe-based nanocrystalline soft magntic alloy which explains successfully the GMI behavior at low frequency. The model possesses the main features of the sandwiched model while eliminating its deficiencies. This model is called the mesoscopic model. We also point out the influence of the electrical conductivity σ and the permeability μ of nanocrystal grains on the GMI effect of the Fe-based nanocrystalline alloys.

Keywords:
Fe-based nanocrystalline alloys /

microstructure /

giant magneto-impedance effect /

mesoscopic model
作者及机构信息
杨全民³,

王玲玲¹,

孙德成²

(1)湖南大学应用物理系，长沙 410082; (2)连云港师范高等专科学校化学系，连云港 222006; (3)连云港师范高等专科学校物理系，连云港 222006

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：19874018)、江苏省现代教育技术研究重点项目(批准号：2005-R-71)和江苏省连云港市工业研究开发计划(批准号：GY200403)资助的课题.
Authors and contacts
Yang Quan-Min³,

Wang Ling-Ling¹,

Sun De-Cheng²

(1)湖南大学应用物理系，长沙 410082; (2)连云港师范高等专科学校化学系，连云港 222006; (3)连云港师范高等专科学校物理系，连云港 222006
参考文献

施引文献

[1]	张建强, 秦彦军, 方峥, 范晓珍, 马云, 李文忠, 杨慧雅, 邝富丽, 翟耀, 师应龙, 党文强, 叶慧群, 方允樟. 多场耦合Fe基合金巨磁阻抗效应调控机制. 物理学报, 2022, 71(23): 237501. doi: 10.7498/aps.71.20221376
[2]	邵先亦, 徐爱娇, 王天乐. 外磁场与带轴夹角对非晶FeSiB/Cu/FeSiB三明治薄带巨磁阻抗特性的影响. 物理学报, 2019, 68(6): 067501. doi: 10.7498/aps.68.20181806
[3]	林乃波, 林友辉, 黄巧玲, 刘向阳. 超分子凝胶与介观结构. 物理学报, 2016, 65(17): 174702. doi: 10.7498/aps.65.174702
[4]	孙其诚. 颗粒介质的结构及热力学. 物理学报, 2015, 64(7): 076101. doi: 10.7498/aps.64.076101
[5]	张树玲, 陈炜晔, 张勇. Co基金属纤维不对称巨磁阻抗效应. 物理学报, 2015, 64(16): 167501. doi: 10.7498/aps.64.167501
[6]	方允樟, 许启明, 郑金菊, 吕葆华, 潘日敏, 叶慧群, 郑建龙, 范晓珍. FeCo基磁芯螺线管巨磁阻抗效应与磁芯长度关系的研究. 物理学报, 2011, 60(12): 127501. doi: 10.7498/aps.60.127501
[7]	李印峰, 封素芹, 王建勇. 交流电流对铁基纳米晶丝巨磁阻抗效应形貌的影响. 物理学报, 2011, 60(3): 037306. doi: 10.7498/aps.60.037306
[8]	张树玲, 孙剑飞, 邢大伟. 磁场退火对Co基熔体抽拉丝巨磁阻抗效应的影响. 物理学报, 2010, 59(3): 2068-2072. doi: 10.7498/aps.59.2068
[9]	杨全民, 许启明, 杨燚, 方允樟. 铁基纳米晶合金的介观阻抗率及应用. 物理学报, 2008, 57(2): 1008-1012. doi: 10.7498/aps.57.1008
[10]	潘海林, 程金科, 赵振杰, 何家康, 阮建中, 杨燮龙, 袁望治. LC共振型巨磁阻抗效应的研究. 物理学报, 2008, 57(5): 3230-3236. doi: 10.7498/aps.57.3230
[11]	庞浩, 李根, 王赞基. 磁环中非晶丝的阻抗效应分析. 物理学报, 2008, 57(11): 7194-7199. doi: 10.7498/aps.57.7194
[12]	辛宏梁, 袁望治, 程金科, 林宏, 阮建中, 赵振杰. NiFeCoP/BeCu复合结构丝的巨磁阻抗效应和磁化频率特性. 物理学报, 2007, 56(7): 4152-4157. doi: 10.7498/aps.56.4152
[13]	施方也, 方允樟, 孙怀君, 郑金菊, 林根金, 吴锋民. 应力退火Fe基纳米晶薄带横向磁各向异性的介观结构研究. 物理学报, 2007, 56(7): 4009-4016. doi: 10.7498/aps.56.4009
[14]	王文静, 袁慧敏, 姜山, 萧淑琴, 颜世申. FeCuCrVSiB单层和多层膜的横向巨磁阻抗效应. 物理学报, 2006, 55(11): 6108-6112. doi: 10.7498/aps.55.6108
[15]	刘龙平, 赵振杰, 黄灿星, 吴志明, 杨燮龙. 复合结构丝中的电流密度分布和巨磁阻抗效应. 物理学报, 2006, 55(4): 2014-2020. doi: 10.7498/aps.55.2014
[16]	杨全民, 王玲玲. 频率对纳米晶软磁合金磁性能影响的理论解释. 物理学报, 2005, 54(9): 4256-4262. doi: 10.7498/aps.54.4256
[17]	陈卫平, 萧淑琴, 王文静, 姜山, 刘宜华. FeCuCrVSiB多层膜巨磁阻抗效应的研究. 物理学报, 2005, 54(6): 2929-2933. doi: 10.7498/aps.54.2929
[18]	王文静, 萧淑琴, 刘宜华, 陈卫平, 代由勇, 姜山, 袁慧敏, 颜世申. 射频溅射功率对FeZrBCu软磁合金薄膜巨磁阻抗效应的影响. 物理学报, 2005, 54(4): 1821-1825. doi: 10.7498/aps.54.1821
[19]	刘江涛, 周云松, 王艾玲, 姜宏伟, 郑鹉. 三明治结构与同轴电缆结构磁性材料巨磁阻抗效应的理论研究. 物理学报, 2003, 52(11): 2859-2864. doi: 10.7498/aps.52.2859
[20]	钟智勇, 兰中文, 张怀武, 刘颖力, 王豪才. 铁磁/非铁磁/铁磁层状薄膜的巨磁阻抗效应的计算. 物理学报, 2001, 50(8): 1610-1615. doi: 10.7498/aps.50.1610

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物理学报. 2005, 54(12): 5730-5737.

doi: 10.7498/aps.54.5730.

介观结构对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应影响的理论分析

1. (1)湖南大学应用物理系，长沙 410082; (2)连云港师范高等专科学校化学系，连云港 222006; (3)连云港师范高等专科学校物理系，连云港 222006

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：19874018)、江苏省现代教育技术研究重点项目(批准号：2005-R-71)和江苏省连云港市工业研究开发计划(批准号：GY200403)资助的课题.

收稿日期: 2005-03-10
修回日期: 2005-07-15
刊出日期: 2005-06-05

摘要: 根据用原子力显微镜对Fe基纳米晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金薄带的介观结构和巨磁阻抗效应的实验研究结果，提出了纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应受其介观结构影响的理论模型.该模型成功地解释了低频对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应的影响，反映了现有“三明治”理论的主要特征，并弥补了它的不足；同时指出了纳米晶粒电导率σ、磁导率μ对合金巨磁阻抗效应有影响.

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Theoretical study on the influence of the microstructure of Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 on its giant magneto-impedance effect

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作者及机构信息

(1)湖南大学应用物理系，长沙 410082; (2)连云港师范高等专科学校化学系，连云港 222006; (3)连云港师范高等专科学校物理系，连云港 222006

Authors and contacts

(1)湖南大学应用物理系，长沙 410082; (2)连云港师范高等专科学校化学系，连云港 222006; (3)连云港师范高等专科学校物理系，连云港 222006

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English Abstract

Theoretical study on the influence of the microstructure of Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 on its giant magneto-impedance effect

1.
(1)湖南大学应用物理系，长沙 410082; (2)连云港师范高等专科学校化学系，连云港 222006; (3)连云港师范高等专科学校物理系，连云港 222006

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(1)湖南大学应用物理系，长沙 410082; (2)连云港师范高等专科学校化学系，连云港 222006; (3)连云港师范高等专科学校物理系，连云港 222006

Authors and contacts

(1)湖南大学应用物理系，长沙 410082; (2)连云港师范高等专科学校化学系，连云港 222006; (3)连云港师范高等专科学校物理系，连云港 222006

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English Abstract

Theoretical study on the influence of the microstructure of Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 on its giant magneto-impedance effect

1. (1)湖南大学应用物理系，长沙 410082; (2)连云港师范高等专科学校化学系，连云港 222006; (3)连云港师范高等专科学校物理系，连云港 222006

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