软磁快淬薄带的单向各向异性研究

近年来在快淬软磁合金薄带的磁性研究中经常发现磁滞回线偏离磁场零点的异常磁化行为。进一步的研究发现，伴随这一静态磁测现象，材料展现出的很多独特的磁电特性，譬如局域磁矩取向分布造成的非对称的巨磁阻抗行为。这些有趣的物理现象是与合金薄带的微观结构演变和感生的单向各向异性密切相关。本课题将主要着眼于铁基和钴基非晶和微晶薄带的磁场感生单向各向异性的形成和转变行为的基本特征，探索转变特征和薄带偏置磁化行为的内在关联。材料的磁场感生单向各向异性现象又是软磁合金薄带在弱磁传感技术应用发展中非常重要的一环，本课题还特别针对薄带的磁场感生单向各向异性进行展开讨论，认清该特征的热稳定性和磁处理稳定性，结合内在的物理机制，探寻其在磁传感技术中诱发非对称巨磁阻抗行为的根本原因。本课题目标是最终建立起快淬合金薄带中磁场感生单向各向异性形成、发展与薄带微观结构和局域磁矩配置之间关系的清晰图像。

本研究课题是有关快淬软磁合金薄带的单向各向异性特征的表征与机理研究等方面的工作。以往大量工作表明，静态磁测显示出单向各向异性现象的软磁薄带，往往展现出的很多独特的磁电特性，譬如局域磁矩取向分布造成的非对称的巨磁阻抗行为。这些有趣的物理现象是与合金薄带的微观结构演变和各向异性由单轴性向单向性转变密切相关。本课题主要着眼于铁基和钴基非晶薄带的磁场感生各向异性的形成和转变行为的基本特征，探索转变特征和薄带偏置磁化行为的内在关联。材料的磁场感生单向各向异性现象又是软磁合金薄带在弱磁传感技术应用发展中非常重要的一环，本课题特别针对薄带的磁场感生单向各向异性进行展开讨论，认清该特征的热稳定性和磁处理稳定性，特别采用矢量振动样品磁强计和扫描探针技术，探讨了样品纵向和横向脉冲磁场的作用下磁滞回线偏置现象的可控性和表面磁矩方向的逐渐变化的趋势，并结合内在的物理机制，探寻其在磁传感技术中诱发非对称巨磁阻抗行为的根本原因。课题最终建立起快淬合金薄带中磁场感生单向各向异性形成的清晰物理图像和基于能量守恒原则的理论模型，理论计算结果与实验分析数据完全吻合，很好地说明了快淬软磁合金薄带的单向各向异性特征的演变情况和稳定可控能力，为该类软磁材料在弱信号传感和开关电源等领域的开发与应用积累下良好的研究基础。