Влияние упругих деформаций на импеданс низкострикционных магнитомягких проволок на основе кобальта тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ
|
Кудрявцев, Вячеслав Олегович
АВТОР
|
||||
|
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Иркутск
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2008
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.07
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
На правах рукописи
Кудрявцев Вячеслав Олегович
ВЛИЯНИЕ УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ НА ИМПЕДАНС НИЗКОСТРИКЦИОННЫХ МАГНИТОМЯГКИХ ПРОВОЛОК НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА
Специальность 01 04 07 - физика конденсированного состояния
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
2008
Работа выполнена на кафедре физики Иркутского государственного педагогического университета
Научный руководитель
кандидат физико-математических наук, доцент Семиров Александр Владимирович
Официальные оппоненты
доктор физико-математических наук, профессор Васьковский Владимир Олегович Уральский государственный университет, г Екатеринбург
кандидат физико-математических наук, доцент
Зубрицкий Сергей Моисеевич
Иркутский государственный университет, г Иркутск
Ведущая организация
Институт физики металлов УрО РАН,
г Екатеринбург
Защита состоится «7» мая 2008 г в 16 00 на заседании диссертационного совета Д 212 074.04 при Иркутском государственном университете по адресу 664003 г Иркутск, бульвар Гагарина, 20
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Иркутского государственного университета
Автореферат разослан « 3 »
2008 г
Ученый секретарь
диссертационного совета Д 212 074 04 кандидат физико-математических наук, доцент
Мангазеев Б В
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы
В настоящее время изучение свойств ферромагнитных магнитомягких сплавов является одним из актуальных направлений в области физики магнитных явлений К таким материалам, в частности, относятся аморфные ферромагнитные сплавы на основе кобальта и железа Интерес к данным материалам вызван уникальными магнитными свойствами, которые в основном обусловлены особенностями магнитной структуры неупорядоченных конденсированных сред К важным с прикладной точки зрения свойствам аморфных ферромагнитных материалов относятся высокочастотная магнитная проницаемость и связанный с ней высокочастотный импеданс Обнаруженный относительно недавно в аморфных магнитомягких материалах эффект изменения величины полного сопротивления под действием внешнего магнитного поля - эффект гигантского магнитоимпеданса [1-3] сконцентрировал внимание ученых на данной проблеме
В первую очередь исследователей привлекает чрезвычайная чувствительность доменной структуры магнитомягких ферромагнитных сплавов к различным внешним воздействиям, что приводит к значительным изменениям их высокочастотных свойств Указанные особенности позволяют использовать данные сплавы в качестве материала для изготовления чувствительных элементов в датчиках различных физических величин [4-6]
С точки зрения использования в датчиках магнитного поля наиболее интересны материалы на основе кобальта с близкой к нулю константой магнитострикции насыщения поскольку именно в этих материалах эффект изменения импеданса под действием внешнего магнитного поля наибольший
Для датчиков механических напряжений традиционно предлагается использовать материалы с высокими значениями константы магнитострикции X, Однако вследствие значительной величины Х5 коэрцитивная сила у этих материалов оказывается достаточно большой, что приводит к нестабильности параметров преобразователей [7] В связи с этим, в ряде случаев использование материалов с малой величиной константы магнитострикции насыщения в качестве чувствительных элементов датчиков упругих напряжений может быть более предпочтительным
Анализ литературы показывает, что основной объем исследований, посвященных изучению высокочастотных свойств аморфных материалов, выполнен на образцах с низкими отрицательными (-10"7) и высокими положительными (10"5) значениями константы магнитострикции Вопросы о влиянии упругих растягивающих напряжений на высокочастотные свойства аморфных материалов с малой положительной константой магнитострикции насыщения до сих пор остаются малоизученными Настоящая работа посвящена изучению влияния упругих растягивающих напряжений на импеданс низкострикционных магнитомягких проволок на основе кобальта
(Г
Цель работы. Исследовать влияние упругих деформаций растяжения на импеданс и магнитную проницаемость низкострикционных магнитомягких проволок на основе кобальта Выявить основные закономерности изменений импеданса и магнитной проницаемости низкострикционных магнитомягких проволок при воздействии упругих растягивающих напряжений
Задачи
1 Изумить влияние упругих растягивающих напряжений на полевые и частотные зависимости импеданса и продольной дифференциальной магнитной проницаемости низкострикционных аморфных ферромагнитных проволок на основе кобальта
2 Исследовать влияние отжига постоянным электрическим током аморфных ферромагнитных проволок на их импеданс и продольную дифференциальную магнитную проницаемость, а также на характер изменения этих параметров под воздействием упругих растягивающих напряжений
3 Установить закономерности изменений импеданса и магнитной проницаемости магнитомягких проволок под воздействием упругих растягивающих напряжений
4 Дать объяснение изменений импеданса и магнитной проницаемости низкострикционных магнитомягких проволок под воздействием упругих растягивающих напряжений исходя из связи их высокочастотных свойств с процессами перемагничивания, а также структурными изменениями аморфных ставов происходящими при их отжиге
Объект исследования
Аморфные ферромашитые проволоки на основе кобальта двух составов Co66Fe4Ta:и Cof,6Fe4Nb25Si|2Проволоки получены в ЦНИИ ЧЕРМЕТ им Л П Бардина методом быстрой закалки из расплава Диаметр образцов для состава Co66Fe4Ta2 sSi,2 sB^ варьировался в диапазоне от 110 мкм ю 140 мкм для состава CoM,Fe|Nb;sSi]2- от 150 мкм до 180 мкм Индукция насыщения образцов обоих составов составляла 0,4 Тл Образцы имели низкую константу магнитострикции 7 Также, в качестве образцов использовались магнитомягкие проволоки состава Co6fiFe4Nb2,Si|2 ^В^ диаметром 175 мкм, отожженные постоянным электрическим током Отжиг производился на возд\ \е в течение 5 минут Плотность тока отжига / варьировалась в диапазоне от 0 до 46хЮ6А/м:
Научная новизна
1 Впервые обнаружено, что влияние упругих растягивающих напряжений на начальный импеданс и продольную магнитную проницаемость аморфных низкострикционных ферромагнитных проволок составов Co66Fe4Ta25Sii2sBi5, Co66Fe4Nb2 sSi(25B]s различно на высоких и низких частотах Основной причиной экстремальной зависимости начального импеданса от величины упругих растягивающих напряжений на частотах ВЧ тока выше 2 МГц является увеличение циркулярной магнитной проницаемости при повороте
намагниченности в приповерхностной доменной структуре в аксиальном направлении
2 Установлено, что величина плотности тока отжига селективно влияет на значения эффекта магнитоимпеданса в магнитомягких проволоках состава Co66Fe4Nb2 5Sil2sBi5 Показано, что увеличение значений магнитоимпедансного эффекта связано с понижением поля эффективной циркулярной анизотропии вследствие снятия закалочных напряжений при плотностях тока отжига близких к 6,2* Ю6 А/м2 и сменой механизма наведения анизотропии при плотностях тока отжига 33,3х Ю6 А/м2
3 Впервые обнаружено, что для проволок состава Co66Fe4Nb25Si,25B15, отожженных постоянным электрическим током, при величине упругих растягивающих напряжений больших 100 МПа можно выделить три диапазона плотностей тока отжига (I - j = (4,2х106-12,5хЮб) А/м2, II - j = (25хЮ6 -33,3х10б) А/м2, III -j > 35,4х10б А/м2), в каждом из которых импеданс проволок имеет близкие значения
4 Впервые показано, что определение типа структурных изменений при отжиге аморфных проволок возможно на основе анализа зависимостей импеданса проволок от упругих растягивающих напряжений и внешних магнитных полей
Практическая значимость
Полученные результаты могут быть использованы при разработке датчиков и преобразователей различных величин на основе магнитоимпедансного эффекта Также представляется возможным использовать обработку постоянным электрическим током как средство для целенаправленного изменения магнитных параметров аморфных сплавов, служащих материалом для построения элементов электронных устройств Обнаруженная высокая чувствительность магнитоимпеданса к весьма незначительным структурным изменениям, происходящим при отжиге, позволяет использовать его для определения характера этих изменений
Защищаемые положения
1 Влияние упругих растягивающих напряжений на импеданс и продольную магнитную проницаемость аморфных низкострикционных ферромагнитных проволок составов Co66Fe4Ta25Si)2 5В15, Co66Fe4Nb25Sii2 5Bi5 различно на высоких и низких частотах Появление экстремальной зависимости начального импеданса проволок от величины упругих растягивающих напряжений на частотах ВЧ тока выше 2 МГц связано с увеличением циркулярной магнитной проницаемости, вызванным поворотом намагниченности в приповерхностной доменной структуре в аксиальном направлении
2 Селективное влияние плотности тока отжига на степень изменения импеданса магнитомягких проволок состава Co66Fe4Nb25Si]2,B15, выраженное в увеличении значений магнитоимпедансного эффекта при плотностях тока отжига 6,2x10б А/м2 и 33,3x10б А/м2, обусловлено понижением поля эффективной циркулярной анизотропии вследствие снятия закалочных
напряжений при первом значении плотности тока отжига и сменой механизма наведения анизотропии при втором
3 При величине упругих растягивающих напряжений, больших 100 МПа, в проволоках составов CoMFe4Nb2 5Sii25B,<i можно выделить три диапазона плотностей тока отжига, в каждом из которых их импеданс будет иметь близкие значения Причиной наличия трех диапазонов плотностей тока отжига является преимущественное протекание в этих диапазонах различных процессов структурной перестройки сплавов, вызывающих соответствующие изменения их импедансных свойств
4 Определение типа структурных изменений, происходящих при отжиге аморфных проволок возможно на основе анализа зависимостей импеданса проволок от упругих растягивающих напряжений и внешних магнитных полей
Апробация работы
Основные результаты исследования были представлены на следующих международных и всероссийских научных конференциях и семинарах
Moscow International Symposium on Magnetism (Москва, 2005), XX международная школа-семинар «Новые магнитные материалы микроэлектроники» (Москва, 2006), V международная конференция «Действие эпектромагнитных полей на пластичность и прочность материалов» (Воронеж, 2005) Eight International Workshop on Non-Crystallme Solids (Spain, 2006), Всероссийская научно-техническая конференция «Методы создания, исследования материалов, приборов и экономические аспекты микроэлектроники» (Пенза, 2006), Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике (Владивосток, 2006), XV Республиканская научная конференция аспирантов, магистрантов и студентов «Физика конденсированного состояния» (Гродно, Беларусь, 2007), VII Международная конференция «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов» (Воронеж, 2007), Thirteenth international conference on liquid and amorphous metals (Екатеринбург, 2007)
Публикации
По результатам исследований опубликовано 18 работ, из них 4 статьи в рецензируемых журналах
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы Объем работы составляет 120 страниц, включая 29 рисунков и 2 таблицы Список литературы содержит 126 наименований
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и
задачи диссертационной работы Дана краткая характеристика работы и
стр\ктура изложения материала Приведены сведения о научной новизне и практической значимости проведенных исследований
Первая глава носит обзорный характер В ней отражены ключевые моменты для понимания сути магнитоимпедансного эффекта Представлен анализ основных работ, посвященных эффекту гигантского магнитоимпеданса, а также краткий обзор работ по влиянию отжига и механических напряжений на магнитоимпедансный эффект
Во второй главе описаны экспериментальные установки и методики проведения исследований импеданса, высокочастотной магнитной проницаемости, квазистатических магнитных характеристик, а также методика проведения рентгеноструктурных исследований
Метод измерения импеданса исследованных образцов был основан на вычислении модуля полного сопротивления 2 образца по величине электрического напряжения на нем при условии, что величина ВЧ тока, протекающего через образец, постоянна Исследование магнитной проницаемости проведено радиочастотным методом Квазистатические магнитные характеристики (остаточная индукция, коэрцитивная сила, продольная магнитная проницаемость) определялись из петель гистерезиса, снятых баллистическим методом Рентгеноструктурные исследования образцов проводились методом Дебая-Шерера
В третьей главе представлены результаты исследований влияния упругих напряжений на полевые и частотные зависимости импеданса и продольной дифференциальной магнитной проницаемости низкострикционных аморфных ферромагнитных проволок составов Со66Ре4ЫЬ2581|25В|5, СОббРе4Та2 581125В15
Проведенные исследования показали, что упругие растягивающие напряжения оказывают существенное влияние на импеданс и дифференциальную магнитную проницаемость исследованных образцов Причем характер этого влияния различен на низких и высоких частотах
На частотах ВЧ тока выше 2 МГц графики зависимостей начального импеданса 2а проволок от упругих растягивающих напряжений а имеют немонотонный вид (рис 1)
Zо, Ом
40 30 20 10
0
0 50 100 150 200 250 о, МПа
Рис I Графики зависимости начального импеданса Zo аморфных проволок состава Cor,r,Fe4Nb2^Sii2^B|-, диаметром 170 мкм от внешних упругих растягивающих напряжений ст для разных частот ВЧ тока
10 МГц 8 МГц 6 МГц 4 МГц 1 МГц 100 кГц
С увеличением о для образцов обоих составов наблюдается сначала рост начального импеданса, а ;атем, когда величина упругих растягивающих напряжений становится больше некоторого критического значения скр, наблюдается его падение Значение ак|) для разных частот различно С ростом частоты ВЧ тока максимум на зависимости 20(<з) смещается в область больших значений а При частотах ВЧ тока 2 МГц и ниже начальный импеданс образцов монотонно падает с увеличением упругих растягивающих напряжений, зависимости 2д{а) близки к линейным
На частотах ВЧ тока 2 МГц и выше полевые зависимости импеданса 2(Н) для исследованных образцов при а = 0 и /#0 имеют максимум (рис 2)
50 40 30 20 10
г 2 Ом
8 МГц
1 — 0 М Па 2—105 МПа 3 - 260 МПа
0,8
Н, кА/м 1,6
0
Рис 2 Графики полевы\ зависимостей импеданса проволоки состава СО(,,1 с4ЫЬ: шдм<лром I '¡О мкм на частот<_ 8 МГц при различных величинах упрут их
растя ги ваю щи\ нап ряжен и й
При растяжении образца с ростом а максимум на зависимостях 2(Н) смещается в область меньших магнитных полей, при этом максимальное значение импеданса /,„ падает
При некотором значении а, различном для разных частот, участок начального увеличения импеданса с ростом И на зависимостях 2(Н) не наблюдается, то есть импеданс принимает максимальное значение в нулевом внешнем магнитном поле
Аналогичное поведение зависимостей 20{о) и 2(Н) в исследованном частотном диапазоне (100 кГц - 10 МГц) было также характерно и для образцов состава Со66Ре4Та2 53112 5В ^
Исследования продольной дифференциальной магнитной проницаемости показали, что степень и характер влияния упругих растягивающих напряжений различны на низких и высоких частотах пробного переменного магнитного поля На рисунке 3 приведены графики полевых зависимостей отношения дифференциальной магнитной проницаемости в магнитном поле Н при различных значениях величины упругих растягивающих напряжений к максимальной дифференциальной магнитной проницаемости цт(о=0) при а=0 для двух частот пробного поля
1 кГц
М|М}/МГП|г г),
1 -0 МПа
2 - 352 МПа
1 - О МПа 2-50 МПа
Л
Т"
-300
о
Н А/м
300 -300
О
Н, А/м
б
300
а
Рис 3 Полевые зависимости отношения дифференциальной магнитной проницаемости И(Н) в магнитном поле Н при различных значениях величины упругих растягивающих напряжений к максимальной дифференциальной магнитной проницаемости цт(а=о) при <г=0 для частот пробного поля 1 кГц (а) и 10 МГц (б) Зависимости получены на аморфных проволоках составаСоббРе^ЫЬг^нгзВ!, диаметром 170 мкм
На относительно низких частотах менее 10 кГц изменение максимальной дифференциальной магнитной проницаемости рт под воздействием растягивающих напряжений ст, изменяющихся в интервале от 0 до 350 МПа, не превышает 10 % При а=0 зависимость ц^/Цп^орД//) имеет в магнитном поле Н=0 четко выраженный максимум (рис За) При увеличении поля Н, магнитная проницаемость падает и при //„=100 А/м становится близка к проницаемости насыщения С ростом растягивающих напряжений ¡хт уменьшается и на кривой \у(Н) появляются два пика Соответствующие им магнитные поля Н с увеличением а возрастают, при этом величина поля Н„ изменяется незначительно
На частотах более 10 кГц характер влияния упругих растягивающих напряжений на зависимость |Л(я/цт(о=о)=Я^О изменяется При с = 0 в магнитных полях до 100 А/м наблюдается слабый гистерезис магнитной проницаемости (рис 36) С дальнейшим ростом магнитного поля проницаемость монотонно уменьшается Максимум зависимости ц(д)/^т(а=о)=^Я) с ростом о также уменьшается и сглаживается На частоте 10 МГц с увеличением упругих растягивающих напряжений а до 352 МПа падение достигает 93%
Предлагаемое объяснение полученных результатов основано на представлениях, согласно которым импеданс проволок 2 и характер зависимости импеданса от внешнего магнитного поля зависит от циркулярной магнитной проницаемости образца, которая определяется доменной структурой и процессами перемагничивания
На основе традиционных модельных представлений о доменной структуре аморфных проволок с высокими положительными значениями константы
магнитострикции не удается объяснить следующие экспериментально набпюдаемые факты
1 Существование максимума на полевых зависимостях импеданса 2(Н) исспедованных низкострикционных проволок (Х>0) на относительно высоких частотах ВЧ тока,
2 Смещение максимума на полевых зависимостях импеданса 2(Н) в об пасть меньших магнитных полей при воздействии упругих растягивающих напряжений
3 Немонотонное изменение начального импеданса 1а проволок на частотах ВЧ тока выше 2 МГц при возрастании упругих растягивающих напряжений
На основании сказанного и учишвая, что величина магнитострикции насыщения у исследованных проволок весьма малая, порядка 107, что подтверждено исследованиями квазистатической продольной магнитной проницаемости было предположено что в приповерхностной области исспедованных низкострикционных проволок намагниченность имеет преимущественно циркулярное направление Во внутренней центральной области проволок намагниченность направлена аксиально
При воздействии на образец упругими растягивающими напряжениями намагниченность приповерхностной области будет ориентироваться к продотьномх направлению циркулярная анизотропия будет уменьшаться, что приводе! к смещению максимума на полевой зависимости импеданса Х(Н) в об пасть меньших машинных полей (рис 2) При этом продольная магнитная проницаемость на высоких частотах должна уменьшаться (рис 36)
На частотах больших час юты релаксации доменных границ, при #= 0 циркулярная магнитная проницаемость будет возрастать с приложением \пр\гих растягивающих напряжений до тех пор, пока намагниченность в приповерхностной области не станет ориентированной аксиально при о=ак С дальнейшим увеличением упругих растягивающих напряжений циркулярная магнитная проницаемость будет уменьшаться вследствие роста магнитоупругой энергии Такое поведение циркулярной магнитной проницаемости приведет к экстремальному изменению начального импеданса от упругих растягивающих напряжений на относительно высоких частотах с точкой максимума при о=окр (рис 1) Теоретически полученные оценки величины окр дают удовлетворительное совпадение с экспериментальными данными
На относительно низких частотах циркулярная магнитная проницаемость и связанный с ней импеданс будут монотонно падать с приложением упругих растягивающих напряжений поскольку основной вклад в циркулярную проницаемость буду г давать процессы смещения доменных границ приповерхнои ной облает а (акже процессы перемагничивания более пубинных облаоей проволоки Последнее также является основной причиной изменения характера полевых зависимостей продольной дифференциальной магнитной проницаемости при понижении частоты высокочастотного поля (рис 3)
В четвертой главе представлены результаты влияния отжига электрическим током на импеданс и магнитную проницаемость ферромагнитных проволок состава Со6бРе4ЫЬ2 58112 5В15, а также изменение этих характеристик в зависимости от величины упругих растягивающих напряжений
Исследования показали, что отжиг аморфных образцов постоянным электрическим током с плотностью у в диапазоне от 4,2х 106 А/м2 до 35,4х10б А/м2 приводит к немонотонному изменению импеданса образцов, что отражается на зависимостях положительного эффекта магнитоимпеданса от плотности тока отжига (рис 4) Величина максимального положительного эффекта магнитоимпеданса определялась по максимальному значению ГМИ-отношения (А2/2)„шг= {2т-20)*\()0%120, где 20 - начальный импеданс в нулевом внешнем поле Н=О, 2,„ - импеданс образца, соответствующий максимуму на полевой зависимости 2(Н)
Рис 4 Графики зависимостей максимального положительного ГМИ-эффекта (&2/2)тах от величины плотности тока отжига у при различных частотах ВЧ тока о - 0,5 МГц, о - 2 МГц, Л-4 МГц, • - 6МГц, ш-8 МГц, Ж - 10 МГц
На частоте 0,5 МГц для образцов, обработанных током с плотностью у = 6,2х106 А/м2, максимальный положительный эффект магнитоимпеданса принимает значение порядка 1 % При других значениях плотности тока отжига на этой частоте величина ГМИ-отношения (1\2/2)тт близка к нулю
Для частот 2 МГц и выше при у = 6,2х106 А/м2 на графиках зависимости (Д2/2)„юг=^) присутствуют два характерных пика, соответствующих двум значениям плотности тока отжига у 6,2хЮб А/м2 и 33,3><106 А/м2 При плотностях тока отжига у > 35,4x106 А/м2 величина положительного ГМИ-эффекта падает до нуля
То есть плотность тока отжига селективно влияет на степень изменения импеданса исследованных магнитомягких проволок
Отжиг постоянным электрическим током приводит не только к изменениям начального импеданса и величины эффекта магнитоимпеданса, но и к изменению других параметров, определяемых по полевым зависимостям импеданса На рисунке 5 показана зависимость поля //„„ соответствующего
40 г (лг^)тах, %
о
10 20 30 }, 10вА/м2
максимуму импеданса на полевой зависимости ¿(Н) от величины плотности тока отжига /'.
250 ГНгп А/м 200 150 100 50 0
0
10
20
30 /,Ю А/м
Рис. 5 График зависимости поля II,,,. соответствующего максимуму импеданса на полевой зависимости /(II) при частоте ВЧ тока 8 МГц от плотности тока отжига проволок состава Со«,РедК'Ь; ^^¡12.581, и диаметром 175 мкм,
Поле максимума Н,„ близко к полю эффективной циркулярной анизотропии проволоки /Д. поэтому оно является важной характеристикой отожженных образцов. В диапазоне / от 0 до 6,2 х 10б А/м" величина //,„ падает, затем при возрастании у от 6.2 х 10" А/м" до 25 х ю6 А/м" наблюдается рост поля максимума.
В диапазоне / = (25 4 10" А/м" - 33.3 х 10" А/м") поле максимума //,„ уменьшается. При плотностях тока отжига ] > 35.4 * 10б А/м2 максимум на полевых зависимостях '¿(Н) при // > 0 не наблюдается.
Экспериментальные зависимости начального импеданса проволок на разных частотах ВЧ тока от величины упругих растягивающих напряжений '/„(о) для исходных аморфных образцов и образцов, подвергнутых обработке постоянным электрическим током, представлены на рисунке 6.
О,
МПа
30 25 20 15 10 5
, Ом
0
о, МПа
50
150
200
50
100
150
200
100
а б
Рис. 6. Графики зависимостей начального импеданса '¿и проволок состава СомГе^Ь;..^]15 на частотах ВЧ тока 0.5 МГц (а) и 8 МГц (б) от упругих растягивающих напряжений о для образцов, отожженных постоянным током: 0 - зависимость 2ц(о), получена па исходном аморфном образце: о - зависимость 2и{с) - на образце, подвергнутом отжиг} при плотности тока ./ = 4.2x1 о'1 А/м2: п-_/= 6,2х 10й А/м2: Д - у = 12,5x10''А/м*: * - ] - 25\10'' ЛЛг: • /-=31x10* Л/\г: ■ ./ = 33.3x10Г'А/м2: А / = 35.4x10® А/м2.
В исследованном интервале плотностей тока отжига проволок можно выделить три диапазона, соответствующих близким значениям начального импеданса при величинах упругих напряжений о > 100 МПа Первому диапазону соответствуют значения плотности тока,/ = (4,2x106 - 12,5x106) А/м2, второму -} = (25x106 - 33,3 х 106) А/м2, третьему -у > 35,4х Ю6 А/м2
Наличие данных диапазонов плотностей тока отжига характерно для всего исследованного частотного диапазона 0,5 - 10 МГц В области малых растягивающих напряжений (до 100 МПа) значения 2п в указанных диапазонах плотностей тока отжига могут существенно различаться
Следует отметить, что аналогичные диапазоны плотностей тока отжига можно выделить не только на зависимостях Z0(a), но и на полевых зависимостях импеданса 2{Н) при а > 100 МПа
Полученные экспериментальные результаты объясняются на основе представлений о процессах структурной перестройки, протекающих при отжиге Структурные изменения в проволоках влияют на их магнитную проницаемость и, следовательно, на импедансные свойства
Из сравнения рисунков 4 и 5 следует, что при возрастании максимального положительного ГМИ-эффекта (А2/2)тах наблюдается уменьшение величины поля максимума Я„„ а, следовательно, и поля эффективной циркулярной анизотропии Нк То есть, увеличение величины ГМИ-эффекта при отжиге постоянным электрическим током связано с уменьшением поля эффективной циркулярной анизотропии Уменьшение поля анизотропии при плотностях тока отжига _/ = 6,2 х Юб А/м2, по-видимому, вызвано снятием внутренних закалочных напряжений в проволоке Появление второго участка падения Нт при у >25 х Ю6 А/м2 может быть связано с тем, что при указанных плотностях тока у отжиг происходит при температурах выше точки Кюри (для исследованных аморфных сплавов - 160 °С) В таких условиях действие механизмов направленного упорядочения, способствующих наведению циркулярной анизотропии и соответственно увеличению Нк, сведено к минимуму
Вероятной причиной наличия трех диапазонов плотностей тока отжига у является преимущественное протекание в этих диапазонах различных процессов структурной перестройки исходных аморфных образцов
Учитывая сложную магнитную доменную структуру проволок, различие ориентации намагниченности в центральной и приповерхностной областях, можно утверждать, что происходящие изменения импеданса будут определяться не только типом и степенью структурных изменений, но и областью их преимущественного протекания
В первом диапазоне плотностей тока отжига у « (4,2хЮ6- 12,5х106) А/м2 протекают процессы структурной релаксации, которые сопровождаются снятием закалочных напряжений и вытеснением свободного объема из глубинных областей проволоки в приповерхностный слой При этом концентрация дефектов на поверхности возрастает за счет уменьшения концентрации дефектов в глубине проволоки На частотах выше 6 МГц глубина скин-слоя составляет менее 3 мкм и изменения импеданса можно связать со
стрхктурными изменениями в приповерхностной области глубиной соответствующего скин-слоя На частоте ВЧ тока равной 0,5 МГц глубина скин-слоя в несколько раз выше, чем на частоте 6 МГц Исходя из этого импедансные свойства проволок на относительно низких частотах (порядка 10^ Гц) будут определяться их интегральными структурными характеристиками как приповерхностных так и более глубинных областей Поскольку на первой стадии отжига концентрация дефектов в проволоке изменяется незначительно, а в основном происходит только их перераспределение по объему, изменения импеданса на относительно низких частотах будут менее существенны, чем на более высоких Таким образом, можно заключить, что причиной возрастания различий в величине импеданса с ростом частоты ВЧ тока является более высокая чувствительность циркулярной магнитной проницаемости в приповерхностной области проволок к процессам структурной релаксации, чем в среднем по объему проволок Данный вывод согласуется с экспериментально набтюдаемой слабой зависимостью импеданса на частоте 0,5 МГц от величины плотности тока отжша в диапазоне 4,2х 106 < / < 12,5х 106 А/м2, а также его с\ щественным изменением на частотах выше б МГц (рис б)
При воздействии на проволоку упругих растягивающих напряжений магнитная доменная структура приобретает конфигурацию, соответствующую ориентирующему действию упругих напряжений Так как в процессе структурной релаксации значительных изменений магнитных характеристик не происходит то при высоких значениях растягивающих напряжений (более 100 МПа) у всех проволок, подвергнутых обработке током в диапазоне плотностей тока отжига 4 2х 106 Л/м" ъ / ^ 12,5x10' Л/м", их магнитная проницаемость имеет близкие значения, близкие значения имеет и импеданс проволок
Второму диапазону плотностей тока отжига соответствует первая стадия кристаллизации В исследованных проволоках процесс кристаллизации имеет определенные особенности, обусловленные введением в основной состав ферромагнитного сплава ниобия в качестве легирующей добавки Наличие в аморфном сплаве атомов ниобия препятствует росту размеров кристаллитов и при его отжиге способствует формированию нанокристаллической структуры Таким образом, в диапазоне / и (25х106 - 33,3х106) А/м2 идет процесс формирования нанокристаллической структуры Наблюдаемое изменение начального импеданса /.„ (при о = 0 МПа) на относительно низких частотах связано с изменением объема нанокристаллической фазы при увеличении плотности тока отжига (рис ба) По-видимому, при отжиге током процесс образования нанокристаллитов начинается в объемной области проволок и с ростом / распространяется к их поверхности Изменения, происходящие в объемной области проволоки влияют на ее магнитную проницаемость Так как при этом ориентация намагниченности ядра вдоль длины проволоки сохраняется, при высоких значениях о (более 100 МПа), приводящих к повороту намагниченности вдоль растягивающих напряжений и росту ядра, значения 7.п при разных / становятся близкими Аналогичное поведение
зависимостей 7.„(о) наблюдается и в области более высоких частот ВЧ тока (рис 66)
Третьему диапазону плотностей тока отжига у от 35,4х106 А/м2 и выше соответствует вторая стадия кристаллизации, связанная с ростом размеров кристаллитов Подтверждением этого может служить наблюдаемое увеличение остаточной индукции образцов и рост коэрцитивной силы Для проволок, обработанных электрическим током с у=35,4хЮб А/м2 и выше, значения их импеданса при воздействии растягивающих напряжений и внешних магнитных полей во всех исследованных интервалах а и Я изменялись незначительно (рис 6) Рентгеноструктурными методами установлено наличие кристаллических фаз в образцах, отожженных при плотностях тока у>35,4х10б А/м2
Из экспериментальных зависимостей импеданса от упругих растягивающих напряжений 2(а) и от внешнего магнитного поля 2(Н) следует, что зависимости импеданса проволок от величины плотности тока отжига у нелинейны У проволок, обработанных в диапазонах у, соответствующих разным процессам структурной перестройки сплавов, значения 2<> могут лежать в близких и даже перекрывающихся диапазонах Однако воздействие на проволоки упругих растягивающих напряжений больших 100 МПа приводит к сужению этих диапазонов и росту интервалов значений импеданса между ними (рис 6) Этот эффект может служить основой идентификации структурных изменений аморфных проволок, происходящих при их отжиге
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1 Впервые обнаружено, что влияние упругих растягивающих напряжений на импеданс и продольную дифференциальную магнитную проницаемость аморфных низкострикционных ферромагнитных проволок составов СоббРе4Та258112 5В]5, СоббРе4МЬ2581125В15 различно на высоких и низких частотах магнитного поля
2 Выявлены закономерности изменения начального импеданса аморфных низкострикционных ферромагнитных проволок составов Со6бРе4Та2 581125615, Со66Ре4ЫЬ2 581125815 при увеличении внешних упругих растягивающих напряжений Показано, что на частотах ВЧ тока выше 2 МГц появление экстремальной зависимости начального импеданса проволок от величины упругих растягивающих напряжений связано с увеличением циркулярной магнитной проницаемости вследствие поворота намагниченности в приповерхностной доменной структуре в аксиальном направлении
3 Установлено, что величина плотности тока отжига селективно влияет на степень изменения импеданса магнитомягких проволок состава Со66Ре4ЫЬ2551|25В15, что выражается в увеличении значений магнитоимпедансного эффекта при плотностях тока отжига 6,2x106 А/м2 и 33,3х 106 А/м2 Увеличение значений магнитоимпедансного эффекта связано с
понижением поля эффективной циркулярной анизотропии вследствие снятия закалочных напряжений при первом значении плотности тока отжига и сменой механизма наведения анизотропии при втором
4 Впервые обнаружено, что для проволок состава Со66Ре4ЫЬ258112 бВ^, отожженных постоянным электрическим током, при величине упругих растягивающих напряжений больших 100 МПа можно выделить три диапазона ппотностей тока отжига, в каждом из которых их импеданс имеет близкие значения Первому диапазону соответствуют плотности тока отжига у = (4 2х106-12 5x106) А/м2 второму -у = (25х106 - 33,3x106) А/м2, третьему -у > 35 4x106 А/м2
5 Впервые показано, что определение типа структурных изменений, происходящих при отжиге аморфных проволок возможно на основе анализа зависимостей их импеданса от упругих растягивающих напряжений и внешних магнитных полей
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
1 Semnov А V , Kudryavcew V О , Gavrilyuk А А , Dushutm К V , Anashko A A Influence of the elastic stretch strains on impedance of amorphous CoMFe.Nb; ,Sii; wnes in external magnetic fields// Moscow International Symposium on Magnetism Books of abstracts Moscow - 2005 -P 391-392
2 Semirov A V Dushutin К V , Anashko A A , Agraphonov Yu V , Gavrilyuk A A and Kudtyavcew V О Influence of the elastic bend deformations on the impedance of amorphous wires in external magnetic fields// Moscow International Svmposium 011 Magnetism books of abstiacts Moscow, 2005 -P 392 -393
3 Семиров А В Кудрявцев В О , Гаврилюк А А , Моисеев А А Магнитная проницаемость аморфных ферромагнитных проволок в широком частотном диапазоне// XX Междунар школа-семинар Новые магнитные материалы микроэлектроники Сб трудов М , 2006 - С 162- 164
4 Гаврилюк А А , Гаврилюк А В , Семенов А Л , Семиров А В , Моховиков А Ю, Кудрявцев В О Процессы намагничивания аморфных металлических проволок Fe75SiюВ] 5// XX Межд школа-семинар Новые магнитные материалы микроэлектроники Сб Тр Москва -2006 - С 198-200
5 Семиров А В , Кудрявцев В О , Гаврилюк А А , Моисеев А А Влияние упругих напряжений растяжения на дифференциальную магнитную проницаемость аморфных ферромагнитных проволок в широком частотном диапазоне// Письма ЖТФ - 2006 -Т 23 - Вып 3 - С 24-29
6 Семиров А В , Гаврилюк А А , Кудрявцев В О , Душутин К В , Анашко А А Исследование импеданса упругодеформированных аморфных проволок во внешних магнитных полях// Материалы VI Междунар конф Действие
электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов Воронеж, 2005 -С 197-199
7 Семиров А В , Гаврилюк Б В , Руденко А А , Кудрявцев В О , Ковалева Н П Магнитооптическая установка для исследования динамических свойств доменных границ в тонких ферромагнитных пленках// ЖТФ - 2005 - Т 75 - В 10 -С 128-130
8 Semirov А V , Kudryavcew V О , Gavrilyuk А А , Motseev A A Influence of tensile stress on differential magnetic permeability of amorphous ferromagnetic wires in a wide frequency range// Eight International Workshop on Non-Crystalline Solids Abstract booklet Spam 2006 -P 40
9 Gavriliuk A A , Gavhliuk A V , Semirov A V , Mokhovikov A Yu , Semenov A L , Kovaleva N P , Kudryavcew V О The magnetic properties of amorphous Fe75SiioBi5 wires// Eight International Workshop on Non-Crystalline Solids Abstract booklet Spain 2006 -P 41
10 Семиров AB, Гаврилюк А А, Кудрявцев ВО, Семенов A JI Влияние отжига электрическим током на эффект гигантского магнитоимпеданса в аморфных проволоках состава Co^Fe^NbzsSiusEW/ Всероссийская научно-техническая конф «Методы создания, исследования материалов, приборов и экономические аспекты микроэлектроники» Сборник статей Пенза - 2006 - С 22-24
11 Кудрявцев В О , Моисеев А А Эффект гигантского магнитоимпеданса в упругодеформированных аморфных проволоках составов CoeeFe^b^sSi^sB^ и Co66Fe4Ta25Sii25Bl5// Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике Тезисы докладов Владивосток 2006 - С 37-38
12 Гаврилюк А А, Семиров АВ, Семенов А Л, Гаврилюк АВ, Прудников Д В , Кудрявцев В О Влияние растягивающих напряжений на ДЕ -эффект ферромагнитных лент Fe64Co2iBi5//Письма ЖТФ - 2007 - Т 33 - Вып 9 - С 79-86
13 Кудрявцев ВО, Моисеев А А, Букреев ДА Влияние отжига на импеданс аморфных ферромагнитных проволок состава Co66Fe4Nb2 5Sii2 5Ви// XV Респ Научн конф аспирантов, магистрантов и студентов Физика конденсированного состояния Тезисы докл В 2ч Гродно ГрГу 2007 - 42 - С 3-5
14 Моисеев А А, Букреев ДА, Кудрявцев ВО, Багинский ВС Автоматизированный измерительный комплекс для температурных исследований эффекта гигантского магнитоимпеданса// XV Респ Научн конф аспирантов, магистрантов и студентов Физика конденсированного состояния Тезисы докл В 2ч Гродно ГрГу 2007 42 - С 21-24
15 Семиров АВ, Гаврилюк АА, Кудрявцев ВО, Моисеев А А, Букреев Д А , Семенов A JI, Ущаповская 3 Ф Влияние отжига на импедансные свойства упругодеформированных магнитомягких проволок// Дефектоскопия -2007 -№10 - С 3-7
16 Гаврилюк А А , Семиров А В , Семенов А Л , Прудников Д В , Турик Н В , Кудрявцев В О Влияние растягивающих напряжений на ДЕ-эффект в аморфных лентах Fe64Co2|B^, обработанных электрическим током// Материалы
VII Междунар конф Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов Воронеж, 2007 - С 87-92
17 Кудрявцев В О , Семиров А В , Гаврилкж А А , Моисеев А А , Букреев Д А Семенов А Л Влияние отжига электрическим током на эффект гигантского магнитоимпеданса в упругодеформированных проволоках состава Co66Fe4Nb; sSi ]2 sB ^//Материалы VII Междунар конф Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов Воронеж, 2007 - С 82-86
18 Semirov А V , Gavriliuk А А , Kudryavtsev V О, Moiseev А А , Bukreev D A Temperature influence on field dependences of impedance of amorphous CoFeNbSiB wires// Thirteenth international conference on liquid and amorphous metals Books of abstracts Ekaterinburg 2007 - P 60
Список цитированной литературы
1 Mohiy К Kohzawa T, Kawashima К, Yoshido H, Panina LV Magnetoinductive effect (MI effect) in amorphous wires// IEEE Trans Magn -1992 - V28 - No 5 -P 3150-3152
2 Beach R S , Berkowitz A E Gamt magnetic field dependent impedance of amorphous FeCoSiB wire// J Appl Phys Lett - 1994 - V 64 - P 3652 -3654
3 Антонов А С Магнитоимпеданс ферромагнитных микропроволоок, тонких пленок и мультислоев при высоких частотах дисс док физ -мат наук М 2003 - 214 с
4 Delooze Р , Panma L V , Mapps D J AC Biased sub-nano-tesla magnetic field sensor for low-frequency applications utilizing magnetoimpedance in multilayer films//IEEE Trans Magn -2005 - V 41 -No 10 -P 3652-3654
5 Kurlyandskaya G, Levit V Magnetic Dynabeads® detection by sensitive element based on giant magnetoimpedance// Biosensors and bioelectronics -2005 - V 20 -P 1611-1616
6 Shen L P , Uchiyama T, Mohri К , Kita E , Bushida К Sensitive stress-impedance micro sensor using amorphous magnetostrictive wire// IEEE Trans Magn - 1997 -V33 -No 5 -P 3355 -3357
7 Сокол-Кутыловский О Л Исследование магнитоупругих свойств аморфных ферромагнетиков с целью их применения в магнитных и механических датчиках дис док техн наук Екатеринбург - 1997 -218 с
Работа выполнена в рамках проектов Российского фонда фундаментальных исследований № 05-08-18063а, №07-08-050376 и при целевой финансовой поддержке развития приборной базы научных исследований Министерством образования РФ
Формат 60x84/16 Бумага для множительных аппаратов Уел печ л 1,0 Тираж!00экз Оперативная полиграфия ГОУ ВГТО «Иркутский государственный педагогический университет» 664011 г Иркутск, ул Нижняя Набережная, 6
ВВЕДЕНИЕ.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1.1. Эффект гигантского магнитоимпеданса.
1.2. Доменная структура и процессы перемагничивания в
1 1 аморфных ферромагнитных проволоках.
1.3. Влияние механических напряжений на эффект гигантского магнитоимпеданса.
1.4. Отжиг аморфных ферромагнитных сплавов.
Выводы по главе.
2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Установка для исследования эффекта магнитоимпеданса.
2.2. Исследование дифференциальной магнитной проницаемости.
2.3. Определение квазистатических магнитных характеристик.
2.4. Проведение рентгеноструктурных исследований.
3. ВЛИЯНИЕ УПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ СВОЙСТВА АМОРФНЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПРОВОЛОК.
3.1. Влияние внешних упругих растягивающих напряжений на импеданс аморфных проволок.
3.1.1. Влияние внешних упругих растягивающих напряжений на начальный импеданс аморфных проволок.
3.1.2. Влияние внешних упругих растягивающих напряжений на импеданс аморфных проволок во внешних магнитных полях.
3.2. Влияние внешних упругих растягивающих напряжений на продольную дифференциальную магнитную проницаемость аморфных проволок.
3.3. Анализ результатов.
Выводы по главе.
4. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ СВОЙСТВА МАГНИТОМЯГКИХ
ПРОВОЛОК ОТОЖЕННЫХ ПОСТОЯННЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ.
4.1. Влияние отжига постоянным электрическим током на магнитоимпеданс недеформированных проволок.
4.2. Магнитоимпеданс упругодеформированных проволок отожженных постоянным электрическим током.
4.3. Магнитная проницаемость упругодеформированных отожженных проволок.
4.4. Анализ результатов исследований влияния отжига проволок постоянным электрическим током на их высокочастотные свойства.
4.4.1. Рентгеноструктурные исследования отожженных проволок.
4.4.2. Квазистатические магнитные характеристики отожженных образцов.
4.4.3. Влияние процессов структурной релаксации и кристаллизации на импедансные свойства отожженных проволок.
Выводы по главе.
Актуальность темы
В настоящее время изучение свойств ферромагнитных магнитомягких сплавов является одним из актуальных направлений в области физики магнитных явлений и физики конденсированного состояния. К таким материалам, в частности, относятся аморфные ферромагнитные сплавы на основе кобальта и железа. Интерес к данным материалам вызван уникальными магнитными свойствами, которые в основном обусловлены особенностями магнитной структуры неупорядоченных конденсированных сред. Аморфные материалы являются весьма перспективными для элементов микроэлектроники, поскольку обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными кристаллическими сплавами. Они обладают высокими значениями магнитной проницаемости, индукции насыщения и при этом отличаются износостойкостью и чрезвычайной прочностью.
В свете расширения частотного диапазона электронных устройств, без которых большая часть населения Земли уже не может обойтись, актуальной проблемой является изучение высокочастотных свойств новых перспективных материалов. К важным с прикладной точки зрения свойствам аморфных ферромагнитных сплавов относятся высокочастотная магнитная проницаемость и связанный с ней высокочастотный импеданс. Обнаруженный относительно недавно в аморфных магнитомягких материалах эффект изменения величины полного сопротивления под действием внешнего магнитного поля - эффект гигантского магнитоимпеданса [1-3] сконцентрировал внимание ученых на данной проблеме.
Изучению магнитоимпедансного эффекта и высокочастотной магнитной проницаемости посвящено множество научных публикаций. Исследователей, в первую очередь, привлекает чрезвычайная чувствительность магнитной структуры магнитомягких ферромагнитных сплавов к различным внешним воздействиям, что приводит к значительным изменениям их высокочастотных свойств. Указанные особенности позволяют использовать данные сплавы в качестве материала для изготовления чувствительных элементов в датчиках различных величин. К настоящему моменту предложены разнообразные варианты использования магнитоимпедансного эффекта в различных отраслях человеческой деятельности (это высокочувствительные датчики магнитного поля [4,5], биосенсоры [6,7], датчики механических напряжений [8, 98]).
Основными объектами для исследования ГМИ-эффекта служат аморфные и нанокристаллические ферромагнитные проволоки и фольги на основе железа или кобальта. С точки зрения использования в датчиках магнитного поля наиболее интересны материалы на основе кобальта с близкой к нулю константой магнитострикции насыщения поскольку именно в этих материалах эффект изменения импеданса под действием внешнего магнитного поля наибольший. К тому же аморфные сплавы на основе кобальта обладают высокими значениями магнитной проницаемости, сохраняющимися в высокочастотной области. Традиционно для датчиков механических напряжений предлагается использовать материалы с высокими значениями константы магнитострикции Xs. К таким материалам относятся аморфные сплавы на основе железа. Однако вследствие значительной величины A.s коэрцитивная сила у этих материалов оказывается достаточно большой, что приводит к нестабильности параметров преобразователей [9]. В связи с этим, в ряде случаев использование материалов с малой величиной константы магнитострикции насыщения в качестве чувствительных элементов датчиков упругих напряжений может быть более предпочтительным.
Анализ литературы показывает, что основной объем исследований, посвященных изучению высокочастотных свойств аморфных материалов, выполнен на образцах с низкими отрицательными (-10") и высокими положительными (Ю-5) значениями константы магнитострикции. До сих пор остаются малоизученными вопросы о влиянии упругих растягивающих напряжений на высокочастотные свойства аморфных материалов с малой положительной константой магнитострикции насыщения. Настоящая работа посвящена изучению влияния упругих растягивающих напряжений на импеданс низкострикционных магнитомягких проволок на основе кобальта.
Объект исследования
Исследовались аморфные ферромагнитные проволоки на основе кобальта двух составов: (1) СоббРеДаг^^г^В^ и (2) CoggFe^jM^sSi^Bis. Проволоки получены в ЦНИИ ЧЕРМЕТ им. Л.П. Бардина методом быстрой закалки из расплава. Диаметр образцов для состава (1) варьировался в диапазоне от 110 до 130 мкм; для состава (2) - от 150 до 180 мкм. Индукция насыщения образцов обоих составов составляла 0,4 Тл. Образцы имели низкую константу п магнитострикции Также в качестве образцов использовались магнитомягкие проволоки состава Co66Fe4Nb2,5Sii2,5Bi5 диаметром 175 мкм, отожженные постоянным электрическим током. Отжиг производился на воздухе в течение 5 минут. Плотность тока отжига j варьировалась в диапазоне от 0 до 46x106 А/м2.
Цель диссертационной работы: Исследовать влияние упругих деформаций растяжения на импеданс и магнитную проницаемость низкострикционных магнитомягких проволок на основе кобальта. Выявить основные закономерности изменений импеданса и магнитной проницаемости низкострикционных магнитомягких проволок при воздействии упругих растягивающих напряжений.
Основные задачи:
1. Изучить влияние упругих растягивающих напряжений на полевые и частотные зависимости импеданса и продольной дифференциальной магнитной проницаемости низкострикционных аморфных ферромагнитных проволок на основе кобальта.
2. Исследовать влияние отжига постоянным электрическим током аморфных ферромагнитных проволок на их импеданс и продольную дифференциальную магнитную проницаемость, а также на характер изменения этих параметров под воздействием упругих растягивающих напряжений.
3. Установить закономерности изменений импеданса и магнитной проницаемости магнитомягких проволок под воздействием упругих растягивающих напряжений.
4. Дать объяснение изменений импеданса и магнитной проницаемости низкострикционных магнитомягких проволок под воздействием упругих растягивающих напряжений исходя из связи их высокочастотных свойств с процессами перемагничивания, а также структурными изменениями аморфных сплавов, происходящими при их отжиге.
Научная новизна:
1. Впервые обнаружено, что влияние упругих растягивающих напряжений на начальный импеданс и продольную магнитную проницаемость аморфных низкострикционных ферромагнитных проволок составов СоббРеДаг^^В^; Co66Fe4Nb2,5Sii2,5Bi5 различно на высоких и низких частотах. Основной причиной экстремальной зависимости начального импеданса от величины упругих растягивающих напряжений на частотах ВЧ тока выше 2 МГц является увеличение циркулярной магнитной проницаемости при повороте намагниченности в приповерхностной доменной структуре в аксиальном направлении.
2. Установлено, что величина плотности тока отжига селективно влияет на значения эффекта магнитоимпеданса в магнитомягких проволоках состава Co66Fe4Nb2,5Sii2,5Bi5. Показано, что увеличение значений магнитоимпедансного эффекта связано с понижением поля эффективной циркулярной анизотропии вследствие снятия закалочных напряжений при плотностях тока отжига близких к л
6,2x10 А/м и сменой механизма наведения анизотропии при
6 2 плотностях тока отжига 33,3x10 А/м.
3. Впервые обнаружено, что для проволок состава Co66Fe4Nb2!5Sii2,5Bi5, отожженных постоянным электрическим током, при величине упругих растягивающих напряжений больших 100 МПа можно выделить три диапазона плотностей тока отжига (/ - j — (4,2х10б-12,5х10б) А/м2, II -j = (25х10б - 33,3х106) А/м2, III - j > 35,4x10б А/м2), в каждом из которых импеданс проволок имеет близкие значения.
4. Впервые показано, что определение типа структурных изменений при отжиге аморфных проволок возможно на основе анализа зависимостей импеданса проволок от упругих растягивающих напряжений и внешних магнитных полей.
Практическая значимость:
Полученные результаты могут быть использованы при разработке датчиков и преобразователей различных величин на основе магнитоимпедансного эффекта. Представляется возможным использовать обработку постоянным электрическим током для целенаправленного изменения магнитных параметров аморфных сплавов, служащих материалом для построения элементов электронных устройств. Обнаруженная высокая чувствительность магнитоимпеданса к весьма незначительным структурным изменениям, происходящих при отжиге, позволяет использовать его для определения характера этих изменений.
Защищаемые положения:
1. Влияние упругих растягивающих напряжений на импеданс и продольную магнитную проницаемость аморфных низкострикционных ферромагнитных проволок составов Co66Fe4Ta2,5Sii2,5Bi5; Co66Fe4Nb2;5Sii2,5B]5 различно на высоких и низких частотах. Появление экстремальной зависимости начального импеданса проволок от величины упругих растягивающих напряжений на частотах ВЧ тока выше 2 МГц связано с увеличением циркулярной магнитной проницаемости, вызванным поворотом намагниченности в приповерхностной доменной структуре в аксиальном направлении.
2. Селективное влияние плотности тока отжига на степень изменения импеданса магнитомягких проволок состава Co66Fe4Nb2,5Sii2,5Bi5, выраженное в увеличении значений магнитоимпедансного эффекта при плотностях тока отжига 6,2x10 А/м~ и 33,3x10 А/м", обусловлено понижением поля эффективной циркулярной анизотропии вследствие снятия закалочных напряжений при первом значении плотности тока отжига и сменой механизма наведения анизотропии при втором.
3. При величине упругих растягивающих напряжений, больших 100 МПа, в проволоках составов Co66Fe4Nb2,5Sii2,5Bi5 можно выделить три диапазона плотностей тока отжига, в каждом из которых их импеданс будет иметь близкие значения. Причиной наличия трех диапазонов плотностей тока отжига является преимущественное протекание в этих диапазонах различных процессов структурной перестройки сплавов, вызывающих соответствующие изменения их импедансных свойств.
4. Определение типа структурных изменений, происходящих при отжиге аморфных проволок возможно на основе анализа зависимостей импеданса проволок от упругих растягивающих напряжений и внешних магнитных полей.
Структура и объем работы:
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Объем работы составляет 120 страниц, включая 29 рисунков и 2 таблицы. Список литературы насчитывает 126 наименований.
Выводы по главе
1. Отжиг аморфных проволок состава C066Fe4Nb2.5Si12.5B15 постоянным электрическим током с плотностью выше 4,2x106 А/м2 вызывает изменения зависимостей магнитной проницаемости и импеданса от упругих растягивающих напряжений и внешних магнитных полей.
2. С увеличением плотности тока отжига аморфных проволок состава Co66Fe4Nb2,5Sii2,5Bi5 наблюдается немонотонное изменение величины начального импеданса Z0, а также изменение поведения зависимостей Z0 от упругих растягивающих напряжений во всем исследованном частотном диапазоне (0,5 10) МГц.
3. В области плотностей тока отжига j=6,2><10б А/м2 и j=33,3х106 обнаружено увеличение положительного эффекта магнитоимпеданса, которое связано с уменьшением поля эффективной циркулярной анизотропии.
При величине упругих растягивающих напряжений а > 100 МПа можно выделить три диапазона плотностей тока отжига, в каждом из которых импеданс образцов имеет близкие значения. Первому диапазону соответствуют плотности тока отжига j = (4,2+ 12,5x106) А/м2, второму -j = (25x106 - 33,3х106) А/м2, третьему -j > 35,4х106 А/м2.
Возможной причиной наличия трех диапазонов плотностей тока отжига, в каждом из которых при упругих растягивающих напряжениях больших 100 МПа импеданс проволок имеет близкие значения, является стадийность процессов структурной перестройки, протекающих в аморфной проволоке при отжиге. Определение характера структурных изменений при отжиге аморфных проволок возможно исходя из анализа зависимостей их импеданса от упругих растягивающих напряжений и внешних магнитных полей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Впервые обнаружено, что влияние упругих растягивающих напряжений на импеданс и продольную дифференциальную магнитную проницаемость аморфных низкострикционных ферромагнитных проволок составов Co66Fe4Ta2>5Sii2;5Bi5; Co66Fe4Nb2,5Si 12,5В 15 различно на высоких и низких частотах магнитного поля.
2. Выявлены закономерности изменения начального импеданса аморфных низкострикционных ферромагнитных проволок составов Co66Fe4Ta2,5Sii2,5B15; Co66Fe4Nb2,5Sii2,5Bi5 при увеличении внешних упругих растягивающих напряжений. Показано, что на частотах ВЧ тока выше 2 МГц появление экстремальной зависимости начального импеданса проволок от величины упругих растягивающих напряжений связано с увеличением циркулярной магнитной проницаемости вследствие поворота намагниченности в приповерхностной доменной структуре в аксиальном направлении.
3. Установлено, что величина плотности тока отжига селективно влияет на степень изменения импеданса магнитомягких проволок состава Co6f>Fe4Nb2,5Sii2>5Bi5, что выражается в увеличении значений магнитоимпедансного эффекта при плотностях тока отжига 6,2x106 А/м" и 33,3x10 А/м". Установлено, что увеличение значений магнитоимпедансного эффекта связано с понижением поля эффективной циркулярной анизотропии вследствие снятия закалочных напряжений при первом значении плотности тока отжига и сменой механизма наведения анизотропии при втором.
4. Впервые обнаружено, что для проволок состава Co66Fe4Nb2,5Sii2,5Bi5, отожженных постоянным электрическим током, при величине упругих растягивающих напряжений больших 100 МПа можно выделить три диапазона плотностей тока отжига, в каждом из которых их импеданс имеет близкие значения. Первому диапазону соответствуют плотности
6 6 2 6 тока отжига j = (4,2x10-42,5x10) А/м, второму - j = (25x10 +
33,3х106) А/м2, третьему-j > 35,4х106 А/м2.
5. Впервые показано, что определение характера структурных изменений происходящих при отжиге аморфных проволок возможно на основе анализа зависимостей их импеданса от упругих растягивающих напряжений и внешних магнитных полей.
1. Mohry К., Kohzawa Т., Kawashima К., Yoshido Н., Panina L.V. Magnetoinductive effect (MI effect) in amorphous wires// IEEE Trans. Magn.-1992. V.28. - No.5. - P. 3150 - 3152.
2. Beach R.S., Berkowitz A.E. Gaint magnetic field dependent impedance of amorphous FeCoSiB wire// J. Appl. Phys. Lett. 1994. - V.64. - P. 3652 -3654.
3. Panina L.V., Mohri K. Magnetoimpedance effect in amorphouse wires// J. Appl. Phys. Lett. 1994. - V.65. - No.9. - P. 1189 - 1191.
4. Mohri K., Panina L.V., Uchiyama Т., Bushida K., Noda M. Sensetive and quick response micro magnetic sensor utilizing magneto-impedance in Co-rich amorphous wires// IEEE Trans. Magn. 1995. - V.31. - No 2. - P. 1266 - 1275.
5. Delooze P., Panina L.V., Mapps D.J. AC Biased sub-nano-tesla magnetic field sensor for low-frequency applications utilizing magnetoimpedance in multilayer films// IEEE Trans. Magn. 2005. - V.41. - No.10. - P. 3652-3654.
6. Kurlyandslcaya G.V., Sanchez M.L., Hernando В., Prida V.M., Gorria P., Tejedor M. Giant-magnetoimpedance-based element as a model for biosensors// Appl. Phys. Lett. 2003. - V. 82. - No.18. - P. 3053 - 3055.
7. Kurlyandslcaya G., Levit V. Magnetic Dynabeads® detection by sensitive element based on giant magnetoimpedance// Biosensors and bioelectronics. -2005,- V.20.-P.1611- 1616.
8. Shen L.P., Uchiyama Т., Mohri K., Kita E., Bushida K. Sensitive stress-impedance micro sensor using amorphous magnetostrictive wire// IEEE Trans. Magn. 1997. - V.33. - No.5. - P. 3355 - 3357.
9. Сокол-Кутыловский О.Л. Исследование магнитоупругих свойств аморфных ферромагнетиков с целью их применения в магнитных и механических датчиках.: дис. . док. техн. наук. Екатеринбург. 1997. -218 с.
10. Knobel M., Vazquez M., Sanchez M.L., Hernando A. Effect of tensile stress on the field response of impedance in low magnetostriction amorphous wires// JMMM. 1997. - V.169. - P. 89 - 97.
11. Harrison E.P., Turney G.L., Rowe L.L. Electrical properties of wires of high permeability//Nature. 1935. - V. 135. - P. 961.
12. Harrison E.P., Turney G.L., Rowe L.L., Gollop H. The electrical properties of high permeability wires carrying alternating current// Proc. Roy. Soc. 1937. -V.157. - P. 451 -479.
13. Vazquez M., Zhukov A.P., Aragoneses P., Areas J., Garcia-Beneytez, Marin P., Hemendo A. Magnetoimpedance in glass-coated CoMnSiB amorphous microwires// IEEE Trans. Magn. 1998. - V.34. - No 3. - P. 724 - 726.
14. Sommer R.L., Chien C.L.// Appl. Phys. Lett. 1995. - V.67. - P.857.
15. Tejedor M., Hernando В., Sanchez M.L., Garcia-Arribas A. // JMMM. 1996. -V.157-158.-P.141.
16. Sartorelli M.L., Knobel M., Schoenmaker J., Gutierrez J., Barandiaran J.M. giant magneto-impedance and its relaxation in CoFeSiB amorphous ribbons// J. Appl. Phys. Lett. 1997. - V.71.-No. 15.-P. 2208-2209.
17. Knobel M., Sanchez M.L., Marin P., Gomez-Polo C., Vazquez M., Hernando A. // J. Appl. Phys. 1996. - V.79. - P. 1646.
18. Chen C., Luan IC.Z., Liu Y.H., Mei L.M., Guo H.Q., Shen B.G., Zhao J.G. // Phys. Rev. 1996. - V.B54. - P. 6092.
19. Tejedor M., Hernando В., Sanchez M.L., Prida J.M. at all. // JMMM. 1998. -V. 185.-P.61.
20. Beach R.S., Smith N., Piatt C.L., Jeffers F., Berkowitz A.E. // J. Appl. Phys. Lett. 1996. -V. 68. - No.19. - P.2753 -2755.
21. H.B. Nie, A.B. Pakhomov, X.Yan, X.X. Zhang, M. Knobel. Giant magnetoimpedance in crystalline Mumetal// Solid state communications. -1999.-V. 112.-P. 285-289.
22. Ciureanu P., Rudkowski P., Rudkowska G., Menard D., Britel M., Currie J.F. // Journal of Applied Physics. 1996. - V.79. - No.8.-P.5136-5138.
23. Vazquez M., Garcia-Beneytez J.M., Sinneclcer J.P., Lin Li. Magneto-impedance effect in high permeability NiFeMo permalloy wires// J. Appl. Phys. 1998. - V. 83. - No 11. - P. 6578 - 6580.
24. Takeshi M., Nishibe Y., Yamadera H., Nonomura Y., Takeuchi M., Taga Y. Giant Magneto-Impedance Effect in Layered thin Films// IEEE Trans. Magn. -1997. V. 33. - No. 5. - P.4367 - 4372.
25. Антонов А.С., Гадетский C.H., Грановский А.Б., Дьячков A.JI., Парамонов В.П., Перов Н.С., Прокошин А.Ф., Усов Н.А., Лагарьков А.Н. Гигантский магнетоимпеданс в аморфных и нанокристаллических мультислоях// ФММ. 1997. - № 6. - С. 60 - 71.
26. Yong Zhou, Jinqiang Yu, Xiaolin Zhao, Bingchu Cai. Giant magnetoimpedance in layered FeSiB/Cu/FeSiB films// J. Appl. Phys. 2001. - V. 89. - No. 3. -P.1816- 1819.
27. Garcia D., Kurlyandslcaya G.V., Vazquez M., Toth F.I., Varga L.K. Influence of field annealing on the hysteretic behavior of the giant magneto-impedance effect of Cu wires covered with Ni80Fe20 outer shells// JMMM. 1999. - V. 203. -P. 208-210.
28. Wang X., Yuan W., Zhao Z., Li X. at al. Giant magnetoimpedance effect in CuBe/NiFeB and CuBe/insulator/NiFeB electroless-deposited composite wires// IEEE Trans. Magn. 2005. - V. 41. - No 1. - P. 113 - 115.
29. Сокол-Кутыловский О.Л. Магнитоимпедансный эффект в аморфных и нанокристаллических ферромагнитных сплавах// ФММ. 1997. - Т. 84. -Вып. З.-С. 54-61.
30. Bushida К., Mohri К. Sensitive Magneto-inductive effect in amorphous wires using high-pass filter and micro field sensor// IEEE Trans. Magn. 1994. - V. 30.-No 6.-P. 4636-4628.
31. Rao K.V., Humphrey F.B., Costa-Kramer J.L. Very large magneto-impedance in amorphous soft ferromagnetic wires// J. Appl. Phys. 1994. - V. 76. - No. 10. -P. 6209-6213.
32. Panina L.V., Mohry K., Ushiyama Т., Noda M., Bushida K. Giant magneto-impedance in Co-rich amorphous wires and films// IEEE Trans. Magn. 1995. -V. 31.-No. 2.-P. 1249- 1260.
33. Yelon A., Menard D., Britel M.R., Ciureanu P. Calculations of giant magnetoimpedance and ferromagnetic resonance response are rigorously equivalent// J. Appl. Phys. Lett. 1996. - V. 69. - No. 2. - P. 3084 - 3085.
34. Britel M.R., Menard D., Melo L.G., Yelon A. Cochrane R.W., Rouabhi M., Cornut B. Magnetoimpedance measurements of ferromagnetic resonance and antiresonance// Appl. Phys. Lett. 2000. - V. 77. - No. 17. - P. 2737 - 2739.
35. Ciureanu P. Britel M. Menard D., Yelon A., Akyel C., Rouabhi M., Cochrane R.W., Rudkowski P., Strom-Olsen J.O. // J. Appl. Phys. 1998. - V. 83. - P. 6563 -6565.
36. Kraus L. Theory of giant magneto-impedance in the planar conductor with uniaxial magnetic anisotropy// JMMM. 1999. - V. 195. - P. 764 - 778.
37. Menard D., Yelon A. Theory of longitudinal magnetoimpedance in wires// J. Appl. Phys. 2000. - Vol. 88. - No. 1. - P. 379 - 393.
38. Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982. 620 с.
39. Yoon S.S., Kim C.G. Separation of reversible domain motion and magnetization rotation components in susceptibility spectra of amorphous magnetic materials// Appl. Phys. Lett. 2001. - V. 78. - P. 3280-3282.
40. Rheem Y.W., Jin L., Yoon S.S., Kim C.G., Kim C.O. Depth profile of transverse permeability spectrum in an annealed Co-based amorphous ribbon// IEEE Trans. Magn. 2003. - V. 39. - No. 5. - P. 3100 - 3102.
41. Valenzuela R., Betancourt I. Giant magnetoimpedance, skin depth, and domain wall dynamics// IEEE Trans. Magn. 2002. - V. 38. - No 5. - P. 3081 - 3083.
42. Seolc Byon К., Yu S., Kim C.G. Permeability and magnetoimpedance in Co69Fe4.5Xi.5SiioBi5 (X=Cr, Mn, Ni) amorphous ribbons// J. Appl. Phys. 2001. -V. 89.-No 11. - P. 7218.
43. Tejedor M., Hernando В., Sanchez M.L., Prida V.M., Kurlyandskaya G.V., Garcia D., Vazquez M. Frequency dependence of hysteretic magnetoimpedance in CoFeMoSiB amorphous ribbons// JMMM. 2000. - V. 215 - 216. - P. 425 -427.
44. Анашко А.А., Семиров А.В., Гаврилюк А.А. Магнитоимпедансный эффект в аморфных FeCoMoSiB лентах// ЖТФ. 2003. - Т. 73. - Вып. 4. -С. 49-52.
45. Анашко А.А., Семиров А.В., Гаврилюк А.А., Душутин К.В. Влияние отжига на магнитоимпедансный эффект в аморфных FeCoMoSiB лентах// ЖТФ. 2004. - Т. 74. - Вып. 8. - С. 128 - 129.
46. Sommer R.L., Chien C.L. // Phys. Rev. 1996. - V. B53. - P. 5982.
47. Vazquez M. Giant magneto-impedance in soft magnetic "Wires"// JMMM 2001. V. 226 - 230. - P. 693 - 699.
48. Vazquez M., Zhulcov A.P., Aragoneses P., Areas J., et al. //IEEE Trans. Magn. 1998.-V. 34.-P. 724.
49. Ryu G.H., Yu S.C., Kim C.G., Yoon S.S. Evaluation of anisotropy field in amorphous Fe71+xNb7B22-x alloys by GMI measurement// JMMM. 2000. - V. 215-216. -P. 359 -361.
50. Chiriac H., Ovari T-A. Giant magnetoimpedance effect in soft magnetic wire families// IEEE Trans. Magn. 2002. - V. 38. - No. 5. - P. 3057 - 3062.
51. Антонов A.C. Магнитоимпеданс ферромагнитных микропроволоок, тонких пленок и мультислоев при высоких частотах.: дисс. . док. физ.-мат. наук. М. 2003. 214 с.
52. Usov N.A., Antonov A.S., Lagar'kov A.N., Granovsky А.В. GMI spectra of amorphous wires with different types of magnetic anisotropy in the core and shell regions// JMMM. 1999. - V. 203. - P. 108 - 109.
53. Usov N., Antonov A., Granovsky A. Theory of giant magneto-impedance effect in composite amorphous wire// JMMM. 1997. - Vol. 171. - P. 64 - 68.
54. Dong C., Chen S., Hsu T.Y. A modified model of GMI effect in amorphous films with transverse magnetic anisotropy// JMMM 2003. V. 263. - P.78 - 82.
55. Антонов A.C., Лагарьков A.H., Якубов И.Т. Линейное межмодовое преобразование энергии электромагнитных волн в гиротропном магнитомягком материале// ЖТФ. 1999. - Т. 69. - Вып. 3. - С. 58 - 63.
56. Yelon A., Britel М., Menard D., Ciureanu P.// Physica A. 1997. - V. 241. -No. 1 -2. - P. 439-443.
57. Антонов A.C., Бузников H.A., Рахманов А.Л. Особенности перемагничивания аморфной проволоки с циркулярной анизотропией в переменном магнитном поле// Письма ЖТФ. 2000. - Т. 26. - В. 16. - С. 1 — 7.
58. Kurlyandskaya G.V., Yakobchulc Н., Kisker Е., et al.// J. Appl. Phys. 2001. -V. 90. - No 12. - P.6280 - 6286.
59. Kurlyandskaya G.V., Garcia-Arribas A., Barandiaran J.M.// Sensors & Actuators A.- 2003.-V. 106. No 1 - 3. - P. 239-244.
60. Mandal K., Vazquez M., Garcia D., Castano F.J., et al. Development of a tensile-stress-induced anisotropy in amorphous magnetic thin films// JMMM. -2000.-V. 220.-P. 152- 160.
61. Alves F., Barrue R. Anisotropy and domain patterns of flash stress-annealed soft amorphous and nanocrystalline alloys// JMMM. 2003. - V. 254 - 255. - P. 155 - 157.
62. Семиров A.B., Гаврилюк Б.В., Руденко A.A., Кудрявцев В.О., Ковалева Н.П. Магнитооптическая установка для исследования динамических свойств доменных границ в тонких ферромагнитных пленках// ЖТФ. -2005. Т. 75 - В. 10. - С. 128 - 130.
63. Vazquez М., Gomez-Polo С., Theuss Н., Kronmuller Н., Influence of bending stress on the magnetization process in Fe-rich amorphous wires// J. Appl. Phys. 1997.- 81 (8).-P. 4035.
64. Garcia J.M., Asenjo A., Sinnecker J.P., Vazquez M. Correlation between GMI effect and domain structure in electrodeposited Co-P tubes// JMMM. 2000. -V. 215 - 216. - P. 352 — 354.
65. Garcia J.M., Sinnecker J.P., Asenjo A., Vazquez M. Enhanced magnetoimpedance in CoP electrodeposited microtubes// JMMM. 2001. - V. 226-230. - P. 704-706.
66. Mohry K., Humphrey F.B., kawashima K., Kimura K., Mizutani M. Large barkhausen and matteucci effects in FeCoSiB, FeCrSiB, and FeNiSiB amorphous wires// IEEE Trans. Magn. 1990. - V. 26. - No. 5. - P. 1789 -1791.
67. Yamasaki J., Takajio M., Humphrey F.B. Mechanism of re-entrant flux reversal in FeSiB amorphous wires// IEEE Trans. Magn. 1993. - V. 29. - P. 2545 -2547.
68. Liu J., Malmhall R., Arnberg L., Savage J. Theoretical analysis of residual stress effects on the magnetostrictive properties of amorphous wires// J. Appl. Phys. 1990. - V. 67. - No 9. - P. 4238 - 4240.
69. Madurga V., Hernando A. Radial stress distribution generated during rapid solidification of amorphous wires// J. Phys. Condens. Matter. 1990. - V. 2. - P. 2127-2132.
70. Vazquez M., Chen D.-X. The magnetization reversal process in amorphous wires// IEEE Trans. Magn. 1995. - V. 31. - P. 1229 - 1238.
71. Yamasaki J., Humphrey F.B., Mohri K., Kawamura H., Takamure H. Large Barkhausen discontinuities in Co-based amorphous wires with negative magnetostriction// J. Appl. Phys. 1998. - V. 63. - P. 3949 - 3951.
72. Usov N., Antonov A., Dykhne A., Lagar'kov A. Possible origin for the bamboo domain structure in Co-rich amorphous wire// JMMM. 1997. - V. 174. - P. 127- 132.
73. Valenzuela R., Gonzalez J., Amano E. // IEEE Trans. Magn. 1997. - V.33. -№ 5,- P. 3925-3927.
74. Семиров А.В., Аграфонов Ю.В., Душутин К.В., Анашко А.А., Гаврилюк А.А. Автоматизированная установка для исследования эффекта магнитоимпеданса и эффективной магнитной проницаемости магнитомягких материалов// ПТЭ. 2005. - № 2. - С. 155-156.
75. Hernando В., Prida V.M., Sanchez M.L., Gorria P., Kurlyandskaya G.V. Tejedor M., Vazquez M. Magnetoimpedance effect in Co-rich metallic glasses// JMMM. 2003. - V. 258 - 259. - P. 183 - 188.
76. Buznikov N.A., Yoon S., Kim C., Kim C.G. Influence of current amplitude on asymmetric off-diagonal magnetoimpedance in field-annealed amorphous ribbons// IEEE Trans. Magn. 2005. V. 41. - No. 10. - P. 3646 - 3648.
77. Крупин H.A., Бурмистров А.И. Материалы 2 совещания по магнитоизмерительной технике. JL, 1964. кн. 8.
78. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей. Л.: Энергоатомиздат. 1986. - 488 с.
79. Чечерников В.И. Магнитные измерения. М.: МГУ. 1969. - 387 с.
80. Satya Narayana Murthy V.,. Venkatesh S, Markandeyulu G. // J. Appl. Phys. -2006.-V. 99.-08F108.
81. Золотухин И.В., Калинин Ю.Е., Стогней O.B. Новые направления физического материаловедения. Воронеж: ВГУ, 2000. 360 с.
82. Кекало И.Б. Нанокристаллические магнитно-мягкие материалы. М.: МИСиС, 2000. 227 с.
83. Prida V.M., Gorria P., Kudrlyandskaya G.V., Sanchez M.L., Hernando В., Tejedor M. Magneto-impedance effect in nanostructured soft ferromagnetic alloys//Nanotechnology. 2003. - V. 14. - P. 231 - 238.
84. Guo H.Q. Kronmuller H., Dragon Т., Cheng Z.H., Shen B.G. Influence of nanocrystallization on the evolution of domain patterns and magnetoimpedance effect in amorphous Fe73 5CuiNb3Sii3.5B9 ribbons// J. Appl. Phys. 2001. - V. 89. -No. 1. -P. 514-519.
85. Gonzalez J., Blanco J.M., Barandiaran J.M., Vazquez M., Hernando A., Rivero G., Niarchos D. Helical magnetic anisotropy induced by current annealingunder torsion in amorphous wires// IEEE Trans. Magn. 1990. - V. 26. - No. 5. P. 1798.
86. Takemura Y., Tokuda H., Komatsu K., Masuda S., Yamada Т., Kakuno K., Saito K. Dependence of magnetization dynamics and magneto-impedance effect in FeSiB amorphous wire on annealing conditions// IEEE Trans. Magn. -1996.-V. 31.-No. 5.-P. 4947.
87. Kraus L., Knobel M., Kane S.N., Chiriac H. Influence of Joule heating on magnetostriction and giant magnetoimpedance effect in glass covered CoFeSiB microwire// J. Appl. Phys. 1999. - V. 85. - No. 8. - P. 5435 - 5437.
88. Zeng L., Chen G., Gong F.F., Wang Z.C., Yang J.X., Yang X.L. Magnetoimpedance effect in the tensile stress-annealed Fe-based nanocrystalline alloy// JMMM. 2000. - V. 208. - P. 74 - 77.
89. Yoon S.S., Kim C.G., Jang K.J., ICwon S.D., Ryu K.S. Effect of annealing field orientation on complex permeability spectra in Co-based amorphous ribbon// JMMM. 2000. - V. 215 - 216. - P. 325 - 327.
90. Ahn S.J., Jang K.J., Kim C.G. The variation of giant magnetoimpedance ratio in amorphous Co66Fe4NiBi4Sii5 ribbon annealed by Pulsed Nd:YaG laser// JMMM. 2000. - V. 215 - 216. - P. 484 - 487.
91. Milne J., Gore J., Tomka G., Skull P. Effect of stress, temperature and annealing conditions on the transport properties of amorphous wires// JMMM. -2001. V. 226 - 230. - P. 715 - 717.
92. Cobeno A.F., Zhukov A., Blanco J.M., Gonzalez J. Giant magneto-impedance effect in CoMnSiB amorphous microwires// JMMM. 2001. - V. 234. - P. 359 -365.
93. Knobel M., Gomez-Polo C., Vazquez M. Evaluation of the linear magnetostriction in amorphous wires using the giant magnetoimpedance// JMMM. 1996. - V. 160. - P. 243 - 244.
94. Atkinson D., Squire P. Experimental and phenomenological investigation of the effect of stress on magneto-impedance in amorphous alloys// IEEE Trans. Magn. 1997. - V. 33. - P. 3364 - 3366.
95. Shen L.P., Naruse Y., Kusumoto D., Kita E., Mohri K., Uchiyama Т., Yoshinaga T. Sensitive stress sensor using amorphous magnetostrictive wires on both ends fixed doble beam and diaphragm// IEEE Trans. Magn. 1999. - V. 35. - No 6. - P. 3619.
96. Raposo V., Vazquez M., Mitra A. Torsion dependence of giant magnetoimpedance in amorphous wires// JMMM. 2003. - V. 254 - 255. - P. 179-181.
97. Garcia C., Zhukov A., Zhukova V., Ipatov M., Blanco J.M., Gonzalez J. Effect of tensile stresses on GMI of Co-rich amorphous microwires// IEEE Trans. Magn. 2005. - V. 41. - No 10. - P. 3688 - 3690.
98. Судзуки К., Фудзимори X., Хасимото К. Аморфные металлы. М: Металлургия, 1987. 328 с.
99. Tittes W., Santos A.D., Reihinger Т., Kronmiiller Н. Stress-induced anisotropy and domain patterns of amorphous Co67Fe4Mo1Sii2Bi6// Phys. stat. sol. (a). 1992.-V. 133.-P. 465-471.
100. Nielsen O.V., Nielsen H.J.V., Magnetic anisotropy in Co73Mo2Si|5Bio and (Coo.89Feo.ii)72Mo3Sii5Bio metallic glasses, induced by stress-annealing// JMMM. 1980.-V. 22.-No. 1,-P. 21-24.
101. Дмитриева H.B., Курляндская Г.В., Лукшина В.А., Потапов А.П. Наведенная магнитная анизотропия, вызванная отжигом под нагрузкойаморфного сплава на основе кобальта, и ее термическая стабильность// ФММ. 1998. - Т. 86. - Вып. 3. - С. 58 - 64.
102. Mitra A., Vazquez М., Hernando A., Gomez-Polo С. Flash annealing of Co-rich amorphous alloy// IEEE Trans. Magn. 1990. - V. 26. - P. 1415 - 1417.
103. Семенов A.JI., Гаврилюк А.А., Зубрицкий C.M. Измерение магнитострикции насыщения и константы наведенной анизотропии аморфных металлических сплавов на основе железа// Известия метрологической академии. 2001. - Вып.2. - С. 75 — 78.
104. Глезер A.M., Молотилов Б.В. Структура и механические свойства аморфных сплавов. М. 1992. 206 с.
105. Числяков Н.С., Тушков Б.П. // Аппаратура и методы исследования тонких магнитных пленок. Красноярск. 1968. - С. 291 - 296.
106. Гаврилюк А.А., Семиров А.В.,. Семенов А.Л, Гаврилюк А.В., Прудников Д.В., Кудрявцев В.О. Влияние растягивающих напряжений на АЕ эффект ферромагнитных лент Fe64Co2iBi5// Письма ЖТФ. - 2007. - Т. 33. - Вып. 9. - С. 79-86.
107. Семиров А.В., Гаврилюк А.А., Кудрявцев В.О., Моисеев А.А., Букреев Д.А., Семенов A.JL, Ущаповская З.Ф. Влияние отжига на импедансные свойства упругодеформированных магнитомягких проволок// Дефектоскопия. 2007. - №10. - С. 3 - 7.
108. Выражаю глубокую искреннюю благодарность и признательность своему научному руководителю Семирову Александру Владимировичу за неоценимую помощь и поддержку при написании диссертационной работы.
