NiFeSiMnMo三明治膜巨磁阻抗效应的研究

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最新的研究表明,两个软磁层中间夹一高导电金属层的三明治(Sandwiched)结构的膜,在相对较低频率下就能获得很大的GMI效应,而且相对于GMR效应具有灵敏度高、体积小、响应快等优点,在高灵敏磁传感器和磁记录技术等方有十分诱人的应用前景。 本文分别用直流磁控溅射法和真空蒸镀法制备了超坡莫合金三明治膜NiFeSiMoMn/Cu/NiFeSiMoMn(上下两层为NiFeSiMoMn的软磁材料,中间为Cu导电层): 用直流磁控溅射法制备的样品每层厚均为2.5um,铜膜宽度分别为0.3mm、0.7mm、0.9mm;研究了GMI效应随外磁场,驱动频率,铜膜宽度关系及磁导率和外磁场的关系。结果表明:溅射态的样品测量得到了理想的GMI效应,当Hex=Hk=5Oe时,出现峰值,而且纵向GMI效应出现明显双峰,横向的出现较好的单峰;样品的最佳频率分别在3.3MHz和4MHz附近,纵向GMI的峰值达到15.4%,横向达6.63%;发现了GMI值都随着铜膜宽度出现振荡性的变化。纵向磁导率实部出现双峰,Hex<Hk时,随Hex增大而增大;Hex>Hk时,随Hex增大而减小。横向磁导率实部在H=0Oe时出现单峰。纵向和横向磁导率虚部都在H=0Oe处出现单峰。 用真空蒸镀法制备样品每层厚均为1um,铜膜宽度分别为0.3mm、0.5mm、0.7mm、0.9mm;研究了GMI效应和外磁场,驱动频率,铜膜宽度的关系。结果表明:蒸镀态的样品也得到了GMI效应,当Hex=Hk=10Oe时,出现峰值,而且纵向GMI出现明显双峰,横向也出现单峰;样品的最佳频率在5MHz附近,纵向GMI的峰值达到4.23%,横向达0.78%;发现GMI值都随着铜膜宽度也出现振荡性的变化。 对比未经退火情况下两种样品,两种样品都出现了GMI效应灵敏度最高的AB段;此段的GMI效应不但灵敏度高,而且所需的外磁场较低;GMI值都随着铜膜宽度出现振荡性的变化。溅射态样品的最佳频率小于蒸镀态样品的最佳频率,溅射态样品的GMI效应明显好于蒸镀态,而且出现峰值的外磁场低于蒸镀态。
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