Гигантский магнитный импеданс и его связь с магнитной анизотропией и процессами намагничивания ферромагнитных структур

• Автор: Курляндская, Галина Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 340 с. : ил.

1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ НАМАГНИЧИВАНИЯ. ЛИНЕЙНЫЙ ГМИ И НЕРЕЗОНАНСНОЕ МИКРОВОЛНОВОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ В

композиционно однородных планарных структурах (на

ПРИМЕРЕ АМОРФНЫХ И НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ БЫСТРОЗАКАЛЕННЫХ ЛЕНТ)

1.1. Краткий обзор экспериментальных и теоретических результатов, относящихся к эффекту ГМИ в однородных ферромагнетиках

1.2. Методики получения и аттестация образцов в виде лент

1.2.1. Способы получения и общая характеристика образцов в виде аморфных лент

1.2.2. Способы получения и общая характеристика образцов в виде лент с наноструктурой
1.2.3. Термические, термомагнитные, термомеханические и механические обработки быстро закаленных лент с целью получения заданного структурного состояния и определенной магнитной анизотропии

1.2.4. Методы исследования структуры

1.2.5. Методы исследования магнитных свойств, магнитострикции и магнитной анизотропии

1.2.6. Наблюдение магнитной доменной структуры

1.2.7. Методы измерения резистивных свойств
1.2.8. Метод гомодинного спектрометра для исследования резонансного и нерезонансного поглощения в микроволновом диапазоне
1.2.9. Обобщение
1.3. Аморфные ленты Со69Ре48іі5Ві2
1.3.1 Ленты Соб9рЄ48і]5Ві2, быстрозакаленные в присутствии магнитного поля или без него
1.3.2. Ленты Со69Ее48і)5В|2, быстрозакаленные при отсутствии магнитного поля и прошедшие дополнительную термическую обработку
1.3.3. Модель релаксации напряжений
1.3.4. Обобщение
1.4. Аморфные ленты СоБеМоБіВ
1.4.1. Быстрозакаленные аморфные ленты СоБеМоБіВ после релаксационного отжига
1.4.2. Быстрозакаленные аморфные ленты СоБеМоБіВ после отжига под нагрузкой
1.4.3. Обобщение
1.5. Аморфные ленты СоРеСгБіВ
1.5.1. Структура, магнитные свойства и магнитострикция лент

СоРеСгвГВ в исходном состоянии и прошедших термообработки
1.5.2. Проблема магнитной анизотропии высокого порядка и 63 определение констант анизотропии по кривым намагничивания в модели пластины
1.5.3. Сравнительное исследование магнитной доменной структуры и
ГМИ в образцах с различными особенностями магнитной анизотропии
1.5.4. Угловая зависимость ГМИ
1.5.5. Микроволновое поглощение в аморфных лентах на основе
кобальта
1.5.6. Обобщение
1.6. Нанокристаллические ленты ГеСиМЬБШ
1.6.1. Структура, магнитные свойства, магнитная анизотропия, 86 магнитострикция и ГМИ нанокристаллических лент Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9
и Fe73.5Cu1Nb3Sii6.5B6, прошедших термообработки и термомагнитные обработки в специальных режимах
1.6.2. Влияние особенностей магнитной анизотропии, созданной 90 термообработкой, термомагнитной или термомеханической обработками, на ГМИ нанокристаллических лент Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9
1.6.3. Частотная зависимость эффекта ГМИ в нанокристаллических 92 лентах Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 с высокой поперечной анизотропией, созданной термомеханической обработкой
1.6.4. Обобщение
1.7. Эффект ГМИ и магнитный гистерезис. Способы снижения гистерезиса
2. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ НАМАГНИЧИВАНИЯ. 118 МАГНИТОТРАНСПОРТНЫЕ СВОЙСТВА И РЕЗОНАНСНОЕ МИКРОВОЛНОВОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ В КОМПОЗИЦИОННО однородных И НЕОДНОРОДНЫХ ПЛАНАРНЫХ СТРУКТУРАХ (НА ПРИМЕРЕ ОДНОСЛОЙНЫХ И МНОГОСЛОЙНЫХ ТОНКИХ ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ ЕеМ или СоЗіВ)
2.1. Краткий обзор экспериментальных и теоретических результатов ГМИ в 118 многослойных плоских ферромагнетиках
2.2. Методики получения и аттестации образцов в виде тонких пленок и 122 многослойных структур
2.2.1. Способы получения и общая характеристика тонких пленок, 123 многослойных структур и пленочных структур в конфигурации «чипа», адаптированных для случая ГМИ
2.2.2. Дополнительные методы контроля и исследования структуры, 129 используемые в случае пленочных образцов
2.2.3. Дополнительные обработки пленочных образцов с целью

1.8. Эффект ГМИ и явление магнитострикции
1.9. Эффект ГМИ и распределение локальных осей анизотропии
1.10. Выводы к разделу 1 Литература к разделу

получения заданного структурного и магнитного состояния
2.2.4. Магнитные свойства и особенности магнитной анизотропии
2.2.5. Наблюдение магнитной доменной структуры
2.2.6. Методы измерения резистивных свойств
2.2.7. Метод гомодинного спектрометра, адаптированный для 131 исследования тонких пленок
2.2.8. Обобщение
2.3. Оптимизация особенностей анизотропии и магнитных свойств тонких 134 пленок и многослойных структур для получения устойчивого и высокочувствительного эффекта ГМИ
2.3.1.Тонкие пленки М^Ре^СидМо,* и контроль их «закритического» 134 состояния
2.3.2. Тонкие пленки Со76Ре4В2о, зависимость их магнитной 140 анизотропии, магнитных свойств и ГМИ от условий напыления и последующих термообработок
2.3.3. Доменная структура и процессы намагничивания многослойной 146 структуры Ре№ /Си/Те№/С и/Ре№/Си/Рс1Ч[1 (геометрия ГМИ-сэндвича)
2.3.4. Использование ферромагнитного резонанса пленок Ре19М81 и 156 РеРЛ/Си/РеРЛ для оценки особенностей их анизотропии и магнитного состояния
2.3.5 Магнитоимпеданс в многослойных пленках РеРД/Си/ГеРЛ и 160 РеРЛ/81/Си/81/ТеРЛ: экспериментальные результаты и численный
модельный расчет
2.3.6. Угловая зависимость эффекта МИ
2.3.7. Магнитные, магниторезистивные свойства и ГМИ тонких пленок 170 Ре^ГПз! и чувствительного элемента в виде «чипа», состоящего из набора квадратных РеСо№/ТШ/ТеСо№ элементов
2.3.8. Магнитные, магниторезистивные свойства и ГМИ тонких пленок 174 Ре|9Ы18| и чувствительного элемента в виде «чипа», состоящего из набора линейных РеРЛ/Си/ТеРЛ элементов
2.3.9. Обобщение
2.4. Влияние процессов намагничивания и геометрических параметров на 176 чувствительность ГМИ в ферромагнитных средах
2.5. Выводы к разделу 2
Литература к разделу 2
3. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ НАМАГНИЧИВАНИЯ. ЛИНЕЙНЫЙ 187 ГМИ. РЕЗОНАНСНОЕ И НЕРЕЗОНАНСНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ В МИКРОВОЛНОВОМ ДИАПАЗОНЕ В КОМПОЗИЦИОННО
НЕОДОРОДНЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ СТРУКТУРАХ
ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ (НА ПРИМЕРЕ СиВе/ЕШ. И СиВе/ДеСот ЭЛЕКТРООСАЖДЕННЫХПРОВОЛОК)
3.1. Краткий обзор экспериментальных и теоретических результатов 187 линейного ГМИ в композиционных образцах цилиндрической геометрии типа «ферромагнитная пленка/высокопроводящая не ферромагнитная

1.3.2. Ленты Со69Ее48115В12, быстрозакаленные при отсутствии магнитного поля и прошедшие дополнительную термическую обработку
Исследование образцов Соб9ре48ц5В12-А1 и Соб9ре48н5В12-В методом послойного стравливания (по изменению кривизны поверхности) [45, 50] показало, что в исходном состоянии в ленте можно выделить три области: две поверхностных (им соответствуют растягивающие напряжения) и центральную, которой соответствуют сжимающие напряжения до 70 МПа. Толщина зон растягивающих напряжений составляла 3-4 мкм. Термическое воздействие приводит к уменьшению величины напряжений в центральной части, увеличению ее толщины и соответственно к уменьшению толщины поверхностных зон и уровня сжимающих напряжений в них.
Петли гистерезиса образцов в исходном состоянии и после термического воздействия очень схожи (Рисунок 1-14): ось легкого намагничивания совпадает с осью ленты, магнитная проницаемость очень высокая, очень низкая коэрцитивная сила (порядка 0.1 Э) и малая величина поля, необходимого для достижения магнитного насыщения.
Н(Э)
Рис. 1-14. Продольные объемные квазистатические петли гистерезиса, измеренные с помощью индуктивного эффекта при частоте 50 мГц.
Существует очень небольшая разница между соответствующими процессами намагничивания, которая, на первый взгляд, кажется странной: в образце после термического воздействия процесс приближения к насыщению несколько затруднен. Одно из возможных объяснений такого результата основано на том, что выбранная температура является довольно низкой. Часть дефектов с высокой энергией активации не участвуют в процессе релаксации и, на самом деле, происходит не полная, а лишь частичная релаксация [68]. Уменьшение количества таких зон может затруднять процесс зарождения доменов противоположной фазы.