Статические и динамические магнитные свойства аморфных микропроводов и их систем

• Автор: Родионова, Валерия Викторовна
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Особенности магнитных свойств аморфных ферромагнитных

микропроводов (но данным литературы)

1.1. Основные этапы исследования микропроводов

1.2. Аморфные ферромагнитные микропровода, изготовленные методом вытягивания 14 из расплава
1.3. Аморфные ферромагнитные микропровода в стеклянной оболочке, изготовленные 17 методом Улитовского-Тейлора

1.4. Влияние внешних факторов на магнитные свойства микропровода

1.4.1. Геометрические размеры

1.4.2. Различные типы обработки

1.5. Системы взаимодействующих микропроводов

1.6. Спектр сигнала, индуцируемого в приемной катушке микропроводом
1.7. Магнитоимпедансные свойства
1.7.1. Влияние анизотропии микропроводов
1.7.2. Влияние геометрических размеров микропровода
1.8. Заключение
Глава 2. Образцы и методика измерений
2.1. Методика измерения магнитоимпеданса
2.2. Измерение магнитостатических свойств
2.3. Индукционный метод
2.4. Образцы
Глава 3. Влияние геометрических размеров микропровода на его
магнитостатические и магнитоимпедансные свойста
3.1. Совместное и раздельное влияния отношения диаметров и диаметра металлической 51 жилы микропровода в стеклянной оболочке на его магнитные характеристики
3.2. Влияние отношения диаметров на петлю гистерезиса, полевую зависимость 65 перпендикулярной полю компоненты магнитного момента и магнитоимпеданс микропровода
3.2.1. Петли гистерезиса вдоль оси микропровода
3.2.2. Полевые зависимости перпендикулярной полю компоненты магнитного 70 момента
3.2.3. Магнитоимпедансные измерения
3.2.4. Изменение свойств микропровода при низкотемпературном отжиге
3.3. Влияние длины микропровода на его магнитоимпедансные и магпитостатические 77 свойства
3.3.1. Влияние длины Со-микропровода на его магнитоимпедансные и 78 магнитостатические свойства
3.3.2. Влияние длины Ре-микропровода в стеклянной оболочке на его 86 магнитостатические свойства
Основные результаты и выводы

Глава 4. Связь формы петли гистерезиса с комбинациями и составами
микропроводов
4.1. Возникновение скачков намагниченности на петле гистерезиса одиночного 90 химически однородного микропровода в стеклянной оболочке
4.2. Исследование скачков намагниченности на петле гистерезиса систем 99 микропроводов
4.2.1. Со-микропровода с небистабильной петлей гистерезиса
4.2.2. Однородные и смешанные системы микропроводов различных составов
Основные результаты и выводы
Глава 5. Спектральный анализ сигналов от систем взаимодействующих
микропроводов
5.1. Спектры сигналов, индуцируемых различными бистабильными микропроводами и 124 их системой
5.2. Анализ сигналов, индуцируемых образцами с нелинейными петлями гистерезиса
5.3. Экспериментальное исследование спектров сигналов различных систем 141 микропроводов
Основные результаты и выводы
Основные результаты и выводы
Список литературы

Введение
В последние годы исследованию статических и динамических свойств тонких аморфных ферромагнитных микропроводов посвящено большое число теоретических и экспериментальных работ. Их количество (за последние 10 лет - более 1000 работ) свидетельствует о большом научном и прикладном интересе к рассматриваемой тематике (например, [1, 2, 3]).
Одним из определяющих факторов в прогрессе прикладных направлений является понимание механизмов формирования свойств одиночных микропроводов и их систем. Между тем, многие вопросы, касающиеся именно физических причин, определяющих особенности магнитных свойств, формирования доменной структуры и механизмов перемагничивания микропровода, до сих пор остаются открытыми и обсуждаемыми.
К числу теоретически рассчитанных, но экспериментально до конца не исследованных, относится задача формирования доменной структуры тонкого микропровода. Одна из главных причин этого - отсутствие соответствующей методики исследования. Для поверхности толстых микропроводов возможно визуальное наблюдение доменных границ поверхностного слоя с помощью, например, методов порошковых фигур [4] и магнитооптической микроскопии [5]. К поверхности тонких микропроводов в стеклянной оболочке с существенно большей кривизной эти методы неприменимы. Существует ряд методов, позволяющих косвенно судить о микромагнитной структуре микропровода. Среди них можно выделить метод Сикстуса-Тонкса [6] и исследование поперечного перемагничивания микропровода с анализом поведения перпендикулярной полю компоненты магнитного момента [7]. Исследуя квазистатическое перемагничивание систем микропроводов, также можно судить об их микромагнитной структуре [8]. Перечисленные методы не являются точными, поскольку не дают информации непосредственно о доменной структуре, а лишь позволяют делать некоторые, порой противоречивые выводы о ней.
В силу технологических особенностей изготовления микропровода, приводящих к существованию аксиальной симметрии в нем, в металлической жиле микропровода выделяют две характерные области с разными типами доменных структур: аксиально намагниченную центральную часть - керн (от английского «кегп» - сердцевина) и циркулярно или радиально (в зависимости от константы магнитострикции материала и метода изготовления микропровода) намагниченную оболочку. До сих пор ведутся споры о типе и положении доменной границы, существующей между керном и оболочкой. Теоретические оценки по определению положения доменной границы между керном и

и на стеклянную оболочку микропровода из магнитнотвердого сплава напылена магнитномягкая оболочка (принятые в литературе названия — soft/hard и hard/soft, соответственно). Полученные петли гистерезиса на микропроводах в сильных магнитных полях приведены на рисунке 18.

—о— 0.84 цш -0—4.2 цш —о— 12.6 цш А л

г.тттттгТТШ

H(kA/m)

НОсА/т)
Рис. 18. Петли гистерезиса двухфазных soft/hard (слева) и hard/soft (справа) микропроводов с разными толщинами магнитных оболочек [113,114].
В слабых полях двухфазные микропровода не проявляют указанных свойств -магнитного поля недостаточно для того, чтобы перемагнитить магнитнотвердую фазу. Такие микропровода активно исследуются в последнее время. На них обнаружены нетипичные магнитоимпедансные свойства - с несколькими пиками.
1.5. Системы взаимодействующих микропроводов
В предыдущем пункте рассмотрены некоторые факторы, влияющие на изменение формы петли гистерезиса одиночного микропровода. Перемагничивание системы бистабильных микропроводов может привести к аналогичному результату [115]. Добавление второго микропровода приводит к возникновению поля подмагничивания с его стороны по отношению к первому и наоборот - рисунок 19, в результате чего в направлении внешнего магнитного поля возникает дополнительное поле, которое приводит к уменьшению поля перемагничивания первого микропровода (рисунок 19а). После переворота магнитного момента первого микропровода его поле подмагничивания будет направлено в направлении, противоположном направлению внешнего поля, и по направлению магнитного момента второго. В результате этого второй микропровод дольше сможет сохранять свое направление магнитного момента, и его перемагничивание произойдет в больших, по сравнению с его собственным полем переключения, полях [116] (рисунок 196).