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化学镀CoP／Insulator／BeCu复合结构丝的巨磁阻抗效应研究

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电沉积制备CuCo颗粒膜微观结构和巨磁电阻效应研究

电沉积制备CuCo颗粒膜微观结构和巨磁电阻效应研究

电沉积 电 源 采 用 邯 郸 大 舜 电 镀 设 备 厂 的 Ｓ － ＭＤ ３ Ｐ型数控 双 脉 冲 电镀 电源 ， 电源 兼 有直 流 、 脉 冲 ０ 该 单
及 双脉 冲 电镀 的功 能 。实验 中利用该 电 源 的直流 输 出 功 能进行 研 究 。实 验 试 片 为 硅 片 ， 电镀 前 进 行 砂 纸 打
摘 要 ： 采 用 电化 学的 方 法在 半 导 体 Ｓ 表 面 沉积 了 ｉ
Ｃ Ｃ 颗 粒膜 。研 究 了膜 层 电 沉 积 过程 中颗 粒 膜 生长 ｕ ｏ
材 料表 面形 态 、 面取 向和 结 晶过程 。 晶 铜 是一 种导 电性 能 良好 的金 属 ， 原 子 为 面 心 立 铜 方结 构 ， 格 常 数 为 ０ ３ １ ｍ， 面 自 由能 为 １ ９ 。 晶 ．６ｎ 表 ． ３ 钴 具有 良好 的铁 磁 性 ， 原 子 晶格 常 数 为 ０ ３ ４ ｎ 钴 ． ５ ５ ｍ， 表面 自由能为 ２ ７ ， Ｃ ． １ 与 ｕ的 晶格 失 配 度 为 ２ ，， 热 在 ９ ６ 平衡状 态 下于 Ｃ ｕ不 相 固 溶 。铜 钴 颗 粒膜 巨磁 电阻 ］
１ 弓 言 Ｉ
１８ ９ ８年 法 国 科 学 家 Ｆ ｒ ｅｔ和 Ｂ ｉｉ ［ 在 研 究 ａｂｃ １ ｈ 等
磨、 化学 除油 和氢 氟 酸浸 蚀 。镀 液组成 为 硫酸 钴 、 酸 硫 铜、 柠檬 酸 钠 、 酸 钠 、 加 剂 ， 液 温 度 ６ ℃。通 过 硫 添 镀 Ｏ 改 变 电流密度 获 得 Ｃ １ｘ ｏ （ ｕ－ Ｃ 一１ 、 ４ ２ 、７ ３ ） ０ １ 、Ｏ ２ 、 ５ 系
目前 发现 具 有 Ｇ ＭＲ 效 应 的 材料 主要 有 多 层 膜 、 颗粒 膜 、 自旋 阀 、 连续 多 层 膜 、 化 物 超 巨磁 阻 薄 膜 非 氧

磁隧道巨磁电阻效应及应用

磁隧道巨磁电阻效应及应用
1
密度有一定的困难。就在此情况下 , 铁磁金 属/ 非磁绝缘体 / 铁磁金属 磁隧道阀的研究 取得了突破性进展。 1995 年 , M iyazaki T 在 Fe/ Al2 O 3 / Fe 磁隧道结中发现其磁电阻值在 室温下可达 18% 到广泛关注。 早在 Meservey. R 利用 超导体 / 非磁绝 缘体 / 铁磁金属 隧道结直接测量铁、 钴、 镍等 磁性金 属 的 自旋 极 化不 久 , 1975 年, Slon czew ski J. C 提出将另一铁磁金属取代超导 层构成 铁磁金属 ( FM ) / 非磁绝 缘体 ( I) / 铁 磁金属( FM ) 的设想, 并将隧道电导与铁磁 电极的极化方向相关现象命名为磁隧道阀效 应。 1975 年 , Julliere M 发现 F e/ Ge/ Co 隧道 结的隧道电导与两铁磁层磁化矢量的相对方 向有关 , G / G A 在 4 2K 时为 14%
, 这里, U ( 0< x < d ) 是势 , 0< x < d 对应 于位垒区, E F 为 Ferm i 能 , 是势垒的大小 , d 是势垒的厚度。1 和 3 层的自旋极化率为 P 1 ( 3 ) = ( 1( 3) + - 1( 3) - ) / ( 1( 3) + + 1( 3) - ) ( 4) 反过来, 也可以写成 1( 3) - / 1( 3) + = ( 1- P 1( 3) ) / ( 1+ P 1( 3) ) ( 5) 如果我们知道自旋极化率 P 1( 3) 和势垒高度 , 就可以从 ( 2) ~ ( 5 ) 式计算出隧道磁电阻 值。早期的隧道磁电阻实验值不大 , 与理论 值有 一 定的 差 异。 1995 年, M iyazaki T 在 Fe/ Al2 O 3 / Fe 中发现室温下隧道磁电阻值为 15 6% , 低温下达到 23% 值。 3 磁隧道结的制备技术 磁隧道结通常有两种制备方法 , 一种是 薄膜生长过程中采用掩模技术 4, 15, 16 ; 另一 种方法采 用微细加工技术 。掩模技术 是首先在 基片上溅射一 定形状的 底铁磁层 ( FM 1) , 再覆盖一层 Al, 然后在空气中氧化、 纯氧气氛中原位热氧化或在纯氧气中辉光放 电等离子氧化生成 Al2 O 3 绝缘层, 最后溅射 一定形状的顶铁磁层( FM 2) , 形成磁隧道结。 35

复合结构丝的巨磁阻抗效应研究

复合结构丝的巨磁阻抗效应研究

复合结构丝的巨磁阻抗效应研究【摘要】：巨磁阻抗(GMI)效应是指铁磁材料的交流阻抗在外加直流磁场的作用下会发生显著变化的现象。

这种效应具有灵敏度高、响应快等优点，在磁记录和磁传感器上有着广泛的应用前景。

对于匀质的铁磁薄膜、薄带和丝的GMI效应可以从经典的趋肤效应理论得到很好的解释。

近年来，在由中间为导电层两边为铁磁层组成的三明治薄膜和类似结构的复合结构丝中也观察到明显的GMI效应，与由同样铁磁材料组成的单层膜和匀质丝相比，GMI效应表现出两个明显的特点，一是GMI效应显著增强，另外在比较低的频率下就可以观察到明显的MI变化。

一些人基于上述现象提出，在复合结构材料中趋肤效应很弱，它已经不再是复合结构材料中引起GMI效应的主要原因。

多年来，虽然复合结构材料的GMI效应在实验上取得了很大的进展，但至今为止仍然没有在理论上给出一个正确的解释。

本文选取复合结构丝为研究对象，重点讨论了复合结构丝中层与层之间的电磁相互作用和趋肤效应及其与GMI效应之间的关系，尝试分别从理论上和实验上正确认识复合结构材料中产生GMI效应的物理机制。

本文研究内容主要包括以下几个方面：1．用Maxwell电磁方程组建立了复合结构丝GMI效应理论模型，模型中假定复合结构丝铁磁层的各向异性等效场为任意方向，并同时考虑低频时畴壁移动和较高频率时的磁矩转动对磁导率的贡献，使建立的理论模型更具普遍和实际意义。

新建模型数值模拟结果与公开发表的实验结果吻合，验证了该模型的正确性和有效性。

2．利用上述模型对Cu／FeCoNi复合结构丝和FeCoNi 匀质铁磁丝在不同频率时的电流密度分布及其GMI效应进行了数值模拟，发现复合结构丝不同层间存在很强的电磁相互作用，使得与同样条件下的匀质铁磁丝相比，复合结构丝铁磁层内的电流不但明显随频率的增大更快趋向于表面分布，而且趋肤效应开始明显时对应的频率大为降低。

当在比较低的频率下观察到明显的MI变化时，复合结构丝中的电阻和电抗变化仍然是由趋肤效应引起。

Cu复合结构丝巨磁阻抗效应研究的开题报告

Cu复合结构丝巨磁阻抗效应研究的开题报告

化学镀CoNiP/Cu复合结构丝巨磁阻抗效应研究的开题报告一、研究背景和意义随着电子和信息技术的迅猛发展，超高速通信、大容量存储等领域对纳米材料和纳米器件的应用需求越来越迫切。

其中磁电耦合材料作为一种具有优良磁阻抗效应的材料，已得到广泛的研究和应用。

磁阻抗效应是指材料因外界磁场作用下，其电阻率或导电率的变化所引起的阻抗变化。

磁阻抗效应的研究对于实现高灵敏度、高速度、高精度等特性的磁传感器和磁存储器等器件具有重要意义。

目前，磁电耦合材料的研究主要集中在合金和薄膜等方面，其中化学镀法是一种较为简便且成本较低的制备方法，被广泛地应用于制备合金和薄膜。

同时，化学镀法还可以制备出具有复合结构的材料，其中CoNiP/Cu复合结构丝具有优异的磁阻抗效应。

因此，深入探究CoNiP/Cu 复合结构丝的制备方法和磁阻抗效应机理，具有重要的理论和应用价值。

二、研究内容和方案1.制备CoNiP/Cu复合结构丝：采用化学镀法制备CoNiP/Cu复合结构丝，调节反应条件，控制复合结构丝的形貌和组成；2.表征CoNiP/Cu复合结构丝：利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射等技术表征复合结构丝的形貌和组成；3.研究CoNiP/Cu复合结构丝的磁阻抗效应：利用自行设计的实验系统对复合结构丝的磁阻抗效应进行测试，并探究其机理。

三、预期成果和意义本研究通过制备CoNiP/Cu复合结构丝，深入探究其磁阻抗效应机理，有望为磁电耦合材料的应用提供新的思路和方法，同时也为化学镀方法在材料制备方面的应用提供了新的依据和方法。

大力推进此领域的研究，有望推动国内相关技术和产业的发展。

巨磁阻抗效应

巨磁阻抗效应
外磁场可以影响材料内部的等效场使材料的有效磁导率发生变化从而导致材料的趋肤深度发生变化而趋肤深度变化意味着驱动电流流过样品的有效面积发生了变化从而引起样品的有效阻抗发生变化最后导致巨磁阻抗效应的产非晶态非晶态合金合金金属玻璃金属玻璃一种没有原子三维周期性排列的金属或合金固体
巨磁阻抗效应
Giant magneto-impedance
非晶合金由于其独特的无序结构，并兼有一 般金属和玻璃的特性，使得它在物理、化学及机 械性能上表现出一系列优异的特性——很高的耐 腐蚀性、抗磨性、较好的强度和韧性、理想的磁 学性能，如Fe基非晶合金是非晶软磁合金中饱和 磁感最高的；Co基非晶合金的饱和磁致伸缩系数 接近于0，因而具有极高的初始磁导率和最大磁 导率，很低的矫顽力和高频损耗。
2021/5/23
9
(a)晶态
(b)成分无序
(c)位置无序
(d)拓扑无序
2021/5/23
10
和普通晶态金属与合金相比，非晶态金属与 合金具有较高的强度、良好的磁学性能和抗腐蚀 性能等，通常又称之为金属玻璃或玻璃态合金。 可部分替代硅钢、玻莫合金和铁氧体等软磁材料， 且综合性能高于这些材料。
2021/5/23
2021/5/23
19
在生物领域的应用 中，首先将磁性颗粒表 面包上一层抗体，这种 抗体只与特定的被分析 物结合，因而可附着在 生物样本上作为磁性标 记。在GMI传感器上也 附着同样的磁性标记
当利用传感器检测含有被分析物的溶液时， 两磁性标记间磁场的变化将引起巨磁电阻传感器 输出的变化，因而可根据输出信号的变化确定被 分析物的浓度等信息
2021/5/23
17
电路中无需放大电路，因 而具有高稳定和抗干扰特 性，制成几种汽车用的传 感器，如汽车里程表计数 传感器(a)。电喷发动机测 速传感器(b)；当材料处于 某种磁结构时，可以发现 外磁场与磁阻抗效应呈现 良好的线性关系。利用此 原理，设计了量程从025mm的线性传感器(c)

实验42巨磁电阻效应及其应用.doc

实验42巨磁电阻效应及其应用.doc

实验42 巨磁电阻效应及其应用人们早就知道过渡金属铁、钴、镍能够出现铁磁性有序状态。

量子力学出现后，德国科学家海森伯(W. Heisenberg)于明确提出铁磁性有序状态源铁磁性原子磁矩之间的量子力学交换作用，这个交换作用是短程的，称为直接交换作用。

后来发现很多的过渡金属和稀土金属的化合物具有反铁磁(或亚铁磁)有序状态，化合物中的氧离子(或其他非金属离子)作为中介，将最近的磁性原子的磁矩耦合起来，这是间接交换作用。

直接交换作用的特征长度为0.1—0.3nm，间接交换作用可以长达1nm以上。

1nm已经是实验室中人工微结构材料可以实现的尺度，所以1970年之后，科学家就探索人工微结构中的磁性交换作用。

1986年德国尤利希科研中心的物理学家彼得·格伦贝格尔( Peter Grunberg )采用分子束外延(MBE)方法制备了铁-铬-铁三层单晶结构薄膜。

在薄膜的两层纳米级铁层之间夹有厚度为0.8nm的铬层，实验中逐步减小薄膜上的外磁场，直到取消外磁场，发现膜两边的两个铁磁层磁矩从彼此平行(较强磁场下)转变为反平行(弱磁场下)。

换言之，对于非铁磁层铬的某个特定厚度，没有外磁场时，两边铁磁层磁矩是反平行的，这个新现象成为巨磁电阻( Giant magneto resistance，简称GMR)效应出现的前提。

格伦贝格尔接下来发现，两个磁矩反平行时对应高电阻状态，平行时对应低电阻状态，两个电阻的差别高达10%。

1988年巴黎十一大学固体物理实验室物理学家阿尔贝·费尔(Albert Fert)的小组将铁、铬薄膜交替制成几十个周期的铁-铬超晶格，也称为周期性多层膜。

发现当改变磁场强度时，超晶格薄膜的电阻下降近一半，即磁电阻比率达到50%。

他们把这个前所未有的电阻巨大变化现象称为巨磁电阻，并用两电流模型解释这种物理现象。

1990年IBM公司的斯图尔特·帕金( S. P.Parkin ) 首次报道了除铁-铬超晶格，还有钴-钌和钴-铬超晶格也具有巨磁电阻效应。

外镀铜层玻璃包裹丝的巨磁阻抗效应


Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ａ ｍｏ ｒ ｐ ｈ ｏ ｕ ｓ ｗｉ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ｎ ｏ ｍｉ ｎ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ Ｆ ｅ ７ ＿ ｊ ＿ ¨ Ｃｕ Ⅲ Ｎｂ １ ｌ ５
０ Ｓ ｉ Ｉ ｊ ＿ ＿ ５ Ｂ ９ ０ ｗｅ ｒ ｅ
２ ．Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ， Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ Ｎａ 加户 ＾ ０ ０ ｆ ５ ａ ｎ ｄ Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ，
Ｊ ａ ｎ ．２ Ｏ１ ３
文章编 号 ： １ ０ ０ ０ － ５ ６ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ １ １ ５ 一 Ｏ ６
外 镀 铜 层 玻 璃 包 裹 丝 的 巨磁 阻抗 效应
王蕊丽 ， 阮建中 ， 孔祥洪 ， 杨 渭 ， 王江涛 ， 赵振杰
（ １ ．上 海 海 洋 大 学 物 理 实 验 室 ， 上海 ２ ０ １ ３ ０ ６ ２ ．华 东 师 范 大 学 物 理 系 纳 光 电 集 成 与 先 进 装 备 教 育 部 工 程 研 究 中心 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ６ ２ ； ３ ．华 东 师 范 大 学 软 件 学 院 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ６ ２ ）
摘 要 ：首 先 利 用 高 频 感 应 加 热 熔 融 拉 丝 法 制 备 了 Ｆ ｅ Ｃ ｕ Ｎ ｂ ． ｏ Ｓ ｉ
． ｏ 玻璃包 裹非 晶丝 ； 然
后在氮气保护下 ４ ８ ０ ￣６ ５ ０ ℃之 间 退 火 ０ ． ５ ｈ ；最 后 利 用 化 学 镀 方 法 在 ５ ７ ０。 Ｃ退 火 的玻 璃 包 裹 丝上沉积了一层铜 ， 构成复合结构丝． 利 用 扫 描 电 镜测 量 了 材料 的几 何 尺 寸 ， 研 究 了 玻 璃 包 裹 丝

带绝缘层多层复合薄膜巨磁阻抗效应理论研究

件．
过 程分 开考 虑 ， 认 为交 流 磁 化 是 在 直 流磁 化 基 础 且 上的“ 扰” 微 磁化 ．
因为外加稳恒磁场的方向与 １０ ８￣ 片状磁畴的磁 化强度矢量垂直 ， 因此 ， 外加稳恒磁场不会使磁畴发 生扩张或收缩 ， 但会使 二者畴 中的磁化强度矢量向 稳恒磁场方向偏转 ； 而交变磁场的作用将会使畴壁 发生振动 ， 若稳恒磁场和交变磁场的同时作用还会
状磁 性材料 的巨磁 阻抗效应 的实验 研究 结 果 ｌ２Ｊ ｌ ， －
图 １ （） ｂ 多层复合 薄膜结构模型横剖面图。
ｚ轴垂 直纸面 向里
∑３
图 １ （ ） ｂ层复合薄膜结构模型纵剖面 图， ａ多
Ｙ轴垂直纸面向外
根据袁望治等 的实验条件和研究成果提 出
带绝缘层多层复合薄膜结构模型， 如图 ｌ 所示 ． 这种
确解释 ．
关键词 ： 巨磁 阻抗效应； 带绝缘层 的多层复合薄膜 结构模型 ；ａ ｄｕ ｉｈｚ ｉｅｔ Ｉｎａ —Ｌｆ ｉ —Ｇｌ ｒ方程 ． ｓｔ ｂ
中图分类号 ：Ａ Ｃ ６４ Ｐ Ｃ ．１６ 文献标识码 ： Ａ
ｌ 引言
提出了带绝缘层的多层 复合薄膜结构模型 ， 电流 且 只通过高电导率的导电层 ， 采用将静态、 动态两种磁 化过程分开考虑 的方法ｌ ， ７ 同时考虑畴壁移动和磁 Ｊ
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２Ｏ ０ ７年 ９ 月
连云港师范高等专科学校学报
Ｊｕｎ ｌ ｆＬａ ｙ ｎ ａ ｇＴ ａ ｈ ｒ ｏｌｇ ｏ ｒａ ｏ ｉｎ ｕ ｇｎ ｅ ｃｅｓＣ ｌ ｅ ｅ
Ｓ ｐ ，０ ７ ｅ ｔ２ Ｏ Ｎｏ． ３
第３ 期
文章编号 ：０９ ７４ ［０７０ ～Ｏ９ —０ １０ — ７０ ２０ ）３ Ｏ４ ６

pH值对化学镀CoNiP复合丝GMI效应的影响

张庚 华。 程金科。 王清江 袁望 治。 赵振 杰
（华东师范大学物理系 ， 光电集成 与先 进装 备教育部工程研究中心 。 纳 上海 ２ ０ ６ ；华东师范大学 化学系 ０ ０ ２ 上海 ）
摘
要
用化学镀方法在直径为 ９ ｍ的细铜丝 镀上 Ｃ ＮＰ铁磁层 ， ０ ｏｉ 制备 出具有 巨磁阻抗 效应 的复合结构
好 的应 用前 景 。 年来 ， 们不仅 在 不 同软磁材 料组 成 的匀质 丝 、 近 人 条带 、 薄膜发 现较 大 的 Ｇ 效应外 ， ＭＩ 还 在复合 结构 丝 和三 明治薄 膜 中观察 到 Ｇ Ｉ Ｍ 效应 。与匀质 材料 相 比 ， 复合 结构 材料 中的 Ｇ 效应 表 现 出 ＭＩ ２个 主要特 点 ］（ ） ＭＩ 应显 著增 强 ；２ 在 比较 低 的频率 下 就 可 以观 察 到 明显 的 ＭＩ 化 ， 以这 ２：１ Ｇ 效 （） 变 所 种 复合 结构 材料更 有 利于 实现传 感器 等敏 感器 件 的微型 化和 实用性 。 目前 ， 备复合 结 构丝方 法 可分为 物理 方法 和化 学方 法 ２种 ， 理 方法 有 磁控 溅 射 ， 学方 法 有 制 物 ］化
国家 自然科学基金（ ０ ７０ ２ 、 ２ ５５ ２ ） 上海市科学技术委员会纳米中心基金（ ６２ ｍ ３ ，７ ２ ｍＫ 资助项 目 ０ ５ ｎ ０ ６０ ５ ｎ （￣） 通讯联系人 ： 赵振杰 ， ， 士， 男 博 教授 ；Ｅ ｍ ｉ： ｚａ＠ｐ ｙ ｅｎ ．ｄ ． ｎ 研究方 向： － ａ ｚ ｈｏ ｈ ．ｅ ｕ ｅｕ ｃ ； ｌｊ 纳米磁性材料及应用
ＮＳ ・ Ｈ Ｏ 为 ６ ／ 、 ｏ Ｏ ７ ２ 为 ７ ／ Ｎ Ｈ Ｐ ２・Ｈ Ｏ 为 ２ ／ 、 Ｎ ２ Ｏ 为 ６ ／ ｉＯ ６ ２ ５ ｇ Ｌ Ｃ Ｓ ４・ Ｈ Ｏ Ｏ ｇ Ｌ、 ａ ２ Ｏ ２ Ｏ ｇ Ｌ （ Ｈ ） Ｓ ４ ５ ｇ Ｌ、

CoP／Insulator／BeCu混联共振型巨磁阻抗效应的研究

层将 ＢＣ ｅ ｕ芯 和 软 磁 层 隔 开 ， 成 一个 圆柱 电容 。Ｉ 形 ｍ
文章编 号 ：０ １９ ３ （ ０ ８ １ －８ ３０ １ ０ － ７ １ ２ ０ ） １ １ －４ １
１ 引 言
巨磁 阻抗效 应 （ ＭＩ是指 软磁 材 料 的交 流 阻抗 随 Ｇ ）
外 磁场 的变化发 生显 著变 化 的现 象［ 。由 于巨 磁阻 抗 １ ］ 效 应具有灵 敏 度高 、 速 响应 、 合 低 温 、 接 触 等 诸 快 适 非 多 的优点 ， 很适合 将其 应用 在 自动 检测 技 术 等领 域 ， 已 受 到各相关 领 域 的 极 大 关 注［ 。在 ＧＭＩ 究 方 面 从 ２ ］ 研 研 究钴基 的单 质丝 、 基 条 带 、 膜 以来 ， 们 已经 研 铁 薄 人
关键词 ： Ｌ 共振 ； 合 结 构 丝 ； Ｃ 复 巨磁 阻抗 效 应 ； 效 等
回路模型
中图分 类号 ： Ｔ ３ ； ４ ２ ０６ ６ Ｂ ４ ０ ８ ； ４
文献 标识 码 ： Ａ
图１ 为混联 Ｌ Ｒ共振型 巨磁阻抗效应复合结构 Ｃ 丝的测量结构示 意图， １ 图 中不 同背底色的区域分别 代表 ＢＣ ｅ ｕ芯 、 酯 绝 缘 层 和 Ｃ Ｐ软 磁 层 。聚 酯 绝 缘 聚 ｏ
为铁磁层的长度 ， ６ｍ。ｄ 、 。 取 ｃ ｄ、 分别为 Ｃ Ｐ软磁 ｄ ｏ 层、 聚酯 绝缘 层 的厚 度 和 Ｂ Ｃ ｅ ｕ芯 的半 径 ， ｄ ＝９ １ 取 ． Ｉ ｄ ＝７ １ ｍ、 ｄ 一ｌ Ｏ ｍ。用 ＨＩ ３ ３ Ｌ Ｒ分 ｌ ｉ ． ２ 。 ｌ￣ ｍ、 ＯＫＩ５ ５ Ｃ 析 仪测 量样 品 的阻抗 和相 位角 。测 量时 将铁 磁层 的中 间 位置 ｂ和 Ｂ Ｃ ｅ ｕ芯 Ｃ 在 一 起 ， 端 接在 Ｂ Ｃ 连 一 ｅ ｕ芯 ａ
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在 实验 中 ， 我们 发现 还原 剂 与 主盐 的摩 尔 比 Ｊ —Ｘ （ Ｐ ）： （ ｏ ） 复 合 络 合 剂 含 量 以及 ｐ 值 对 Ｈ。 Ｏ Ｃ。 、 Ｈ Ｃ Ｐ合 金在 聚酯 绝缘 层 上的沉 积速 率 以及磁 性能 影 响 ｏ 很 大 。（ ＮＨ４２ Ｏ 浓 度 为 ０ ５ ｌＬ、 值 为 ６时 ， ）Ｓ ４ ． ｍｏ／ Ｊ 复 合 络合 剂含 量在 ０ １ ． ｍｏ／ ｐ 在 ８ ５ １ ． ． ～Ｏ ７ ｌＬ、Ｈ ． ～ Ｏ ０的 范 围有 较快 的沉 积速 率 ， 沉积 的镀层 为 软磁性 ， 当复合
供， 磁场 范 围为 ０ ４０ Ａ／ 沿 样 品 的长轴 方 向 ， ～ ８ ０ ｍ， 并
３ 结 果 与 讨 论
３ １ 制备 条件 对 巨磁 阻抗效 应 的影响 ．
沉积 Ｃ Ｐ软磁合 金 ， 洪英 等 人 研 究 了 Ｃｏ ／ ｕ复 合 ｏ 赵 ＰＣ
结构 丝 的巨磁 阻抗 效应 ， 高 值 达 ４ １ ， 场灵 敏 度 最 ４ 磁 为 ０ ２ ／ Ａ ・ １ ［ ；． Ｇａｃａ等 人 对 Ｃ Ｐ Ｃ ． （ ｍ－ ）６ Ｊ Ｍ． ｒｉ ３ ｏ／ ｕ
以在 硬磁性 和软磁 性范 围进行 转 化ｉ 。市 场 上 目前 主 ｓ ］ 要应 用其硬磁 性 ， 软 磁 性 在 巨磁 阻 抗 效 应 材 料领 域 而
具有 巨大应用 潜力 。有 工作采 用 电沉 积工 艺 在铜 芯 外
△ 妻＝
和地 磁场垂 直 。
实 验 中 的 直 流 外 磁 场 Ｈ。由 Ｈｅ ｏ ｚ线 圈 提 ｌ ｈ ｍｈ
为： △ Ｚ％ ＝ ０
△ Ｎ ｏ
１ 引 言
巨磁阻抗 效应 （ ＭＩ是 指软 磁材 料 的交 流 阻抗 随 Ｇ ） 外加 磁场变化 而发 生 和器件具有 灵敏 度高 、 非接 触 等诸 多优 点 ， 很适 合 将
其应 用到 自动检 测 技术 等 领 域 ， 到各 相 关 领 域 的 极 受 大关 注［ 。人 们研 究 了钴 基 、 基 材 料 的 巨磁 阻 抗 效 １ ］ 铁
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２０年第１期（ ） ０７ Ｉ ３卷 ８
化 学镀 Ｃ Ｐ Ｉｓ ｌｔｒＢ Ｃ ｏ ／ｎ ｕａｏ／ ｅ ｕ复 合 结构 丝 的 巨磁 阻抗 效 应研 究
潘 海林 ， 金 科 ， 振 杰 ， 程 赵 阮建 中 ， 燮龙 ， 望 治 杨 袁
中图分 类号 ： ＴＢ ４ ０４ ２ ５ Ｏ６ ６ 文献 标识 码 ： ３ ； ８． ； ４ Ａ 文章编号 ：０ １９ ３ （０ ７ １ －７ ６０ １ ０ －７ １ ２ ０ ） １１ ９ —４
从 而改善 复合 丝 的磁 性 能 。用 ＨＰ ２４ 精密 阻 抗分 ４ ９Ａ
析仪 测量 了退 火前后 样 品 的电 阻 、 感抗 和 阻抗 ， 动交 驱 流 电只流过 Ｂ Ｃ ｅ ｕ芯 ， 频率 ，为 ｌ Ｈｚ ０ ＭＨｚ 大小 ｋ ￣１ ０ ， 为 １ ｍＡ。磁 阻抗 Ｚ、 ０ 电阻 Ｒ、 抗 Ｘ 的 比率 分别 定义 感
磁 阻抗 效 应 材料 。样 品 采 用 电 流 退 火进 行 焦 耳 热 处 理。 电流退火后 ， 较 低 频 率 下观 察 到 显著 的磁 阻抗 在
效应 ， ９ ｋ 在 ７ Ｈｚ时最 大磁 阻抗 效应 为 ９ １ ， 场灵 敏 ９ 磁
度 高达 ２ ７ ／ Ａ ・ １ ； ３ Ｈｚ ３ ＭＨｚ的频 率 ．８ （ ｍ－ ） 在 ｋ ￣ ０
×１ ０
）
＝
赢
× １ ０ ）
，
应 ， 构 形 态 也从 单 质 丝 、 带 、 膜 扩 展 到 Ｃ Ｎｉ ｅ 结 条 薄 ｏ Ｆ
材料 的复合 结 构 丝 和 Ｆ Ｃ Ｎｂ ｉ 料 的三 明 治 薄 膜 ｅ ｕ ＳＢ材 以及 加入绝 缘 层后 的复 合 结 构 丝 和 多层 膜 ［ 。Ｃ Ｐ ２ 叫］ ｏ 材料 具有优越 的磁 性 能 ， 磁性 受 制 备 条 件 的 影 响 可 其
对 聚脂绝 缘层 表面 做特 殊前 处理 ， 并且 经过 一定 敏化 、 活化 工序处 理 ， 每道 工序 间都 用 去离子 水 多次 冲洗 、 吹
干。
范 围内， 阻抗 比 率都 在 ５ 以上 ， 有很 宽 的 频 率 磁 Ｏ 具 应 用 范围。利 用复 数磁 导 率探 讨 材料 的 磁 化 特 性 ， 发
Ｃ Ｐ Ｉ ｓ ｌｔｒＢ Ｃ 复 合 结 构 丝 的 镀 层 厚 度 ｏ ／ｎ ｕａｏ／ ｅ ｕ ９ ｍ， 长度 ５ ｍ， ｃ 聚脂绝 缘层 的厚 度 ５ ｍ， 丝为 Ｂ Ｃ 铜 ｅｕ 丝， 直径 为 １ ０ ｍ。采 用 电流退 火工艺 ， １／ ￣ 将最佳 配方下
现 有效磁 导率 实部和虚 部 的频 率特 性在 退 火后 发 生 了
２ 实 验
化 学镀 浴 的 主 要 组 分 和 工 艺 条 件 为 Ｃ Ｓ ４・ ＯＯ ７ Ｏ、 ｉ２ Ｏ２・Ｈ２ 复 合 络 和 剂 、 ＮＨ４ ２ Ｏ ， Ｈ２ Ｎａ Ｐ ｌ Ｏ、 （ ）Ｓ ４ ｐ 为 ８ ５ １ ． ， 浴恒 温 ９ ℃， Ｈ ．～ ００水 Ｏ 时间恒 为 ３ 。镀前 ｈ
很 大 变化 。
关键词 ： 化 学镀 ； 缘 层 ； ｏ 电流 退 火 ； 绝 Ｃ Ｐ； 巨磁 阻 抗
效 应
制备 的样 品 进 行 焦 耳 热 处 理 ， 流 只 流 过 复 合 丝 的 电
ＢＣ ｅ ｕ芯 ， 流密度 Ｊ一１ ９ ５ ｍｍ。退 火 时间 ４ ｎ 电 ８ ． Ａ／ ， ｍｉ ，
（ 东 师范 大学 物理 系 ， 海 ２ ０ ６ ） 华 上 ０ ０ ２
摘 要 ： 采 用含 复 合 络 合 剂 的 碱 性 镀 液 ， 变 镀 液 配 改
方组分 和工 艺条件 在 绝缘层 上合 成软 磁 性 良好 的 Ｃ Ｐ ｏ
合 金 镀 层 ， 备 出 Ｃ Ｐ Ｉｓ ｌｔｒＢ Ｃｕ复 合 结 构 的 巨 制 ｏ ／ｎ ｕａｏ／ ｅ