Исследование магнитоупругих свойств аморфных ферромагнетиков с целью их применения в магнитных и механических датчиках

• Автор: Сокол-Кутыловский, Олег Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 218 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1 Магнитоупругие датчики магнитного поля с аморфным ферромагнитным сердечником
1.1. Магнитострикционные датчики магнитного поля на основе аморфных ферромагнитных сплавов
1.2. Магнитоупругие датчики магнитного поля с сердечником из маг-нитострикционного аморфного ферромагнитного сплава
1.3. Датчики магнитного поля на основе ДЕ-эффекта в аморфных ферромагнетиках
1.4. Магнитоупругое взаимодействие в аморфных ферромагнитных сплавах с компенсированной магнитострикцией
1.5. Датчики магнитного поля на основе магнитоупругого взаимодействия в аморфных сплавах с компенсированной магнитострикцией
и поперечной магнитной анизотропией
Глава 2 Магнитоимпедансный эффект в аморфных ферромагнитных сплавах
2.1. Магнитоиндуктивный и гигантский магнитоимпедансный эффекты в аморфных ферромагнитных сплавах
2.2. Экспериментальное исследование магнитоимпедансного эффекта в аморфных ферромагнитных лентах и проводах
2.3. Механоимпедансный эффект в лентах аморфных и нанокристалли-ческих ферромагнитных сплавов
2.4. Магнитоупругое взаимодействие в аморфных ферромагнетиках в магнитоимпедансном эффекте
2.5. Расчет импеданса аморфного ферромагнитного проводника с учетом магнитоупругого взаимодействия
2.6. Датчики магнитного поля и механических величин на основе
магнитоимпедансного и механоимпедансного эффектов
Глава 3 Магнитомодуляционные преобразователи магнитного поля на основе аморфных ферромагнитных сплавов
3.1. Магнитомодуляционные датчики магнитного поля на основе
аморфных ферромагнитных сплавов
Глава 4 Автопараметрический резонанс в датчиках магнитного поля на основе аморфных и нанокристаллических ферромагнитных сплавов
4.1. Резонанс амплитуды напряжения в колебательном контуре с аморфным ферромагнитным сердечником
4.2. Параметрическое возбуждение ферромагнетика
4.3. Нелинейность намагничивания лент аморфных сплавов с компенсированной магнитострикцией под воздействием локального переменного магнитного поля
4.4. Датчики магнитного поля на основе нелинейности и параметрического резонанса, вызванных магнитоупругим взаимодействием в аморфном ферромагнитном сердечнике
Глава 5 Магнитные и механические датчики на основе аморфных ферромагнитных сплавов и основные области их применения
5.1. Основные области применения датчиков магнитного поля с аморфными ферромагнитными сердечниками
5.2. Датчики механических величин на основе аморфных ферромагнитных сплавов
Заключение
Литература.

ВВЕДЕНИЕ
Аморфные ферромагнитные сплавы являются удобным объектом для исследования физических свойств магнитомягких ферромагнетиков ввиду их способности приобретать заданные магнитные и механические свойства под действием термической, термомагнитной или термомеханической обработки. Различные физические эффекты в ферромагнитных материалах известны достаточно давно и нашли самое широкое применение в современной науке и технике, в том числе при разработке и создании разнообразных датчиков и преобразователей физических величин.
Уникальные магнитные и механические свойства аморфных ферромагнитных сплавов и связанные с этими свойствами физические эффекты в ряде случаев позволяют по-новому подойти к решению многих задач исследования, разработки и создания высокочувствительных датчиков и преобразователей магнитных и механических величин на их основе.
По некоторым магнитным параметрам к аморфным сплавам приближаются нанокристаллические ферромагнитные сплавы, которые могут иметь значительно большую, чем аморфные сплавы, рабочую температуру.
Применение аморфных и нанокристаллических ферромагнетиков позволяет не только улучшить существующие датчики механических и магнитных величин, но также создавать принципиально новые измерительные датчики и преобразователи. Для выявления предельных возможностей датчиков и преобразователей на основе аморфных и нанокристаллических ферромагнетиков с целью их применения в измерительной технике необходимо исследование их магнитоупругих, резонансных и иных физических свойств, а также привлечение новых

области максимальной крутизны (110-120 А/м) может быть в 2-3 раза больше. Добротность сигнала механического резонанса аморфной ферромагнитной ленты достигает 60, а мощность возбуждения, подаваемая в колебательный контур с аморфным сердечником, составляет менее 10 мкВт.
Используя зависимость частоты механического резонанса аморфной ферромагнитной ленты от внешнего магнитного поля можно создавать разнообразные датчики магнитного поля с амплитудным или частотным выходом (Рис. 1.4). Так, если использовать в качестве выходного сигнала частоту резонанса, то блок 3 выполняет роль индикатора резонанса. Если же в качестве блока 3 применить фазовый детектор, то на его выходе будет напряжение, пропорциональное сдвигу фазы сигнала возбуждения Дф(Н). Собственная резонансная частота ЬС-контура выбирается несколько большей, чем частота используемого механического резонанса.
Рис. 1.4. Датчик магнитного поля на основе зависимости частоты механического резонанса Гр от внешнего магнитного поля Н. 1 -генератор возбуждения; 2 аморфный ферромагнитный сердечник; 3 - индикатор резонанса или фазовый детектор.
Температурная зависимость модуля упругости после различных термических обработок исследовалась в работе [68]. Отмечается, что модуль упругости неотожженной ленты из аморфного ферромагнитного сплава РезвВіюВіг в районе комнатных температур и при более высоких температурах остается постоянным и поэтому этот аморфный сплав является прекрасным элинварным сплавом. Вместе с тем, отжиг в магнитном поле приводит к увеличению модуля упругости на 50%, то есть наблюдается большой АЕ-эффект. Замечено также, что в