GMI效应定义

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。

不同退火对Co基非晶玻璃包裹丝的GMI效应影响的开题报告一、研究背景和意义：随着现代电子通信技术的发展，对高频电磁波的检测和控制越来越成为实际需要。

而磁性材料是获取高频电磁场信息的一种重要手段。

非晶态材料在某些方面具有良好的磁性能，例如在高频范围内的巨磁阻效应（Giant Magnetoimpedance Effect，GMI）。

巨磁阻效应是指当材料处于反铁磁-顺磁的临界状态时，由于外磁场的影响，材料的电阻发生变化，这种变化量可达到数百倍，因此可以用来构成高灵敏的磁敏器件。

在实际生产应用中，一些Co基的非晶玻璃包裹丝常常被用来制作磁敏元件，而包裹丝的磁应力和晶粒尺寸等因素往往会对GMI效应产生一定的影响。

因此，研究不同退火对Co基非晶玻璃包裹丝的GMI效应影响，对于深入理解巨磁阻效应的本质、提高磁敏器件的灵敏度和稳定性具有重要意义。

二、研究方法：本研究将采用物理退火方法，分别设置不同的退火温度和时间条件，对Co基非晶玻璃包裹丝进行处理。

通过测量退火前后包裹丝的电阻、导电率、磁滞回线等性质参数，计算不同退火对GMI效应的影响，并结合X射线衍射仪、扫描电子显微镜等分析手段，深入研究退火对包裹丝晶粒尺寸、材料结构、磁畴形态等影响机理。

三、研究预期成果：通过本研究，预计能够获得以下成果：1. 建立Co基非晶玻璃包裹丝的物理退火参数优化体系。

2. 揭示不同退火条件下Co基非晶玻璃包裹丝的电学、磁学性质相关变化规律。

3. 深入探究退火后包裹丝的晶粒尺寸、材料结构、磁畴形态等变化规律及其对GMI效应的影响机理。

4. 提高对巨磁阻效应机制和应用的理解和认识，为磁敏器件等相关领域的研究和开发提供有益参考。

提高巨磁阻抗(GMI)效应的方法讨论℃退火处理，纳米晶产生，一方面纳米晶粒(【F S, 1n尺寸小于c- e id一0 m)交换关联长度，使宏观磁晶各向异性大大减小；另外一方面，晶化产生的c一e i【F S晶粒具有负的磁致伸缩( s )抵消了非晶母体的正磁致伸缩，O, 减小了磁弹性各向异性和磁晶各向异性，软磁性能和G效应得到极大提MI高。

更高温度处理后，纳米晶粒长大，有更高磁晶各向异性的F的化合物具e产生使材料的磁晶各向异性增强，磁性能和G效应反而下降。

(图1软MI如)2.焦尔退火应力退火，场退火等退火处理工艺的方法，磁并讨论一下退火过程中存在的问题及主要的研究内容。

一焦尔退火是通过样品的电流产生的焦耳热完成退火的过程，通过调并整电流密度来控制退火温度。

电流一方面产生焦耳热，另一方面产生环向磁、提高GMl效应的退火处理工艺场，影响材料的环向各向异性。

该法加热时间短，工艺要求简单，无需气体保护，退火效果较好，可重复性高。

焦耳退火时，由于很难检测退火温度，一退火是热处理工艺中常用的一种工艺，主要的退火方法有：普通退火、焦耳退火、退火和磁场退火。

应力不管哪种退火方式，需要通过大量的实都验优化研究才能获得所需性能的工艺参数。

1普通退火 .般采用测试不同电流时的电阻值来确定样品的起始晶化电流。

焦耳电流退火过程中，电流产生的环向磁场会感生环向各向异性。

这使焦耳电流退火更适合对圆截面的非晶丝进行退火，可以提高环向磁导率和普通退火一般是工件保温过程完成后随炉缓慢冷却，当工件冷至50 0摄氏度以下可以出炉空冷。

普通退火即在一定真空度、定温度下保温退火。

一GMI应。

实上，方法确系提高非晶丝GMI应的一种有效方法，效事该效对C 6 .5 e .S1 .5 5 o 82F 45 i2 2B1熔体抽拉丝不同电流密度焦耳退火后的G研究MI分析表明，火电流密度为9 16 m2, MI退70 A/时G效应最强，由于感生各向异性的提高，对应的等效各向异性场则随退火电流密度的增加丽增加。

基于铁基非晶薄带GMI效应的弱磁传感器研究的开题报告一、选题背景和意义随着信息技术和自动控制技术的发展，传感器作为一种重要的测量和控制元件，在现代工业化生产和生活中扮演着越来越重要的角色。

弱磁场传感器是一种重要的测量传感器，在电力、电子、医疗、地质等领域有着广泛的应用。

目前，市场上的弱磁场传感器主要基于霍尔效应、磁电阻效应和磁致伸缩效应等测量技术。

但这些技术都存在一些问题，如灵敏度低、磁场范围窄等。

因此，探索新的弱磁场传感技术具有重要的意义。

在这种情况下，基于铁基非晶薄带GMI（Giant Magnetoimpedance）效应的弱磁场传感技术成为一个研究热点，其具有灵敏度高、响应快、磁场范围广、抗干扰性强等优点。

但目前GMI传感器在精度、稳定性和可靠性等方面还存在问题，需要进一步深入研究。

因此，本研究将探索基于铁基非晶薄带GMI效应的弱磁传感器技术，提高其精度、稳定性和可靠性，并进一步理解GMI效应机理，为其在实际应用中的推广和推广提供理论和技术支持。

二、研究内容和方法本研究的主要内容和方法如下：1. 铁基非晶薄带GMI效应机理研究：对铁基非晶薄带GMI效应的机理进行深入研究，理解其在弱磁场传感中的应用机理。

2. 铁基非晶薄带GMI传感器设计：根据GMI效应机理，设计具有高灵敏度、高精度、稳定性和可靠性的弱磁场传感器。

3. 铁基非晶薄带GMI传感器性能测试：测试设计的铁基非晶薄带GMI传感器在不同磁场下的灵敏度、线性度、响应时间等性能指标。

4. 信号处理算法研究：根据测试结果，提出一种适用于铁基非晶薄带GMI传感器的信号处理算法，提高传感器的响应速度和精度。

5. 数据分析和实验验证：对研究结果进行数据分析，验证传感器的可靠性和精度，为其实际应用提供理论和技术支持。

三、研究预期结果本研究的预期结果如下：1. 研究发现基于铁基非晶薄带GMI效应的弱磁传感器工作机理，解释其在弱磁场测量中的应用机理，并探讨其可行性和优越性。

实验 巨磁阻抗效应巨磁阻抗效应，简称GMI（Giant magneto‐impedance），是指某些材料在通以一定频率的交变电流时，其交流阻抗随外加轴向磁场迅速变化的现象，常见的这种材料为Co基非晶丝等。

这种效应具有快速响应，温度稳定，无磁滞现象等特点，在高灵敏度新型传感器、磁记录头、电磁参数测量等方面具有应用前景，正成为近来凝聚态物理研究领域的一个热点。

本实验对Co基非晶丝的GMI基本特性作初步地了解和研究。

巨磁阻抗实验装置图【实验目的】1．了解和研究铁磁性材料的GMI效应的规律和特点；2．深入理解磁畴、磁化、趋肤效应、阻抗等物理意义；3．学会使用高频信号发生器、模拟信号示波器、电磁铁、高斯计等实验设备。

【实验原理】1．基本物理概念交流阻抗在交流电路中，电压、电流之间存在量值（峰值或有效值）大小的关系，还有相位关系。

某一元件上电压电流二者峰值之比（等于有效值之比）叫做该元件的交流阻抗，用Z表示：趋肤效应在直流电路中，均匀导线截面上的电流密度是均匀的。

但在交流电路里，随着频率的增加，在导线截面上的电流分布愈来愈向导线表面集中。

这种现象叫做趋肤效应（skin effect ）。

趋肤效应使导线的有效截面减少了，从而使它的等效电阻增加。

趋肤效应的强弱可以用趋肤深度表示：⑴ 式中,是射频电流角频率,是导体的电导率，是材料的磁导率。

是指：在导体内距表面处，振幅衰减到表面处振幅的。

磁畴在没有外场的情况下，铁磁质中的电子自旋磁矩可以在小范围内“自发地”排列起来，形成一个个小的“自发磁化区”。

这种自发磁化区被称作磁畴。

通常在未磁化的铁磁质中，各磁畴自发磁化方向不同，不显示出宏观上的磁性。

当外磁场不断加大时，磁畴发生畴壁移动和磁畴转动，磁化方向渐渐以不同程度趋向磁化场的方向，介质就显示出宏观的磁性。

2．GMI 效应的物理机理对于铁磁材料，磁导率不但与频率ω、磁场强度有关，而且还与其它参数有关，如机械形变、温度等。

ncss计算GMi
GMI是什么？
GMI，全称glucose management indicator，翻译成中文——血糖管理指标。

GMI是直接根据连续的血糖监测设备（CGM）所测的所有血糖平均值，如果您使用过动态血糖仪，那么你可能会在血糖的数据中心中看到它。

血糖管理指标与糖化血红蛋白区别？
GMI过去被称为“估算的糖化血红蛋白”或“ eA1C”，因为它近似于糖化血红蛋白实验室值。

糖化血红蛋白需要等待2-3个月，通过与红细胞上的血红蛋白分子附着多少糖来确定。

而拥有动态血糖仪也就是CGM的糖友，这个设备在拥有足够的血糖数据后，可以自动计算平均值（最短可查看2周）。