CN110568380A - 一种提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法 - Google Patents

一种提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法 Download PDF

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CN110568380A CN201910884293.7A CN201910884293A CN110568380A CN 110568380 A CN110568380 A CN 110568380A CN 201910884293 A CN201910884293 A CN 201910884293A CN 110568380 A CN110568380 A CN 110568380A
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Abstract

一种提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法，属于功能材料的应用技术领域。为了提高非晶纤维阻抗性能，本发明提供了一种提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法，是指对Co基非晶纤维施加偏置电流，所述偏置电流大小为2.5mA‑180mA，外部激励磁场周期为2‑5min，大小为0.5‑2.5Oe；所述Co基非晶纤维为Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2。本发明具有优异巨磁阻抗性能，可用于传感器的制备。

Description

一种提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法
技术领域
本发明属于功能材料的应用技术领域，具体涉及一种提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
背景技术
非晶纤维微观结构为短程有序长程无序，且有较小的磁滞损耗和矫顽力、负或近零磁致伸缩系数、高磁导率、特殊磁畴结构和趋肤效应(Skin Effect)等特点，尤其是较高频率下的显著巨磁阻抗效应(giant magneto-impedance,GMI)明显优于非晶薄带、磁性薄膜和电沉积复合纤维等其它类型材料，故非晶纤维更适合作为GMI磁敏传感器用新型敏感材料，使其在微型化高灵敏度磁传感器中得到实际应用，当前阻抗性能以及灵敏度仍有提高的空间。国内外对该种非晶纤维的制备研究尚未有相关报道。
发明内容
为了提高非晶纤维阻抗性能，本发明提供了一种提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法，是指对Co基非晶纤维施加偏置电流，所述偏置电流大小为2.5mA-180mA，外部激励磁场周期为2-5min，大小为0.5-2.5Oe；所述Co基非晶纤维为Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2。
进一步地限定，所述Co基非晶纤维纤维直径为50±1μm。
进一步地限定，所述Co基非晶纤维通过熔体抽拉法制备获得。
进一步地限定，所述熔体抽拉法是在高真空精密熔体抽拉设备中进行，真空度为10-4Pa，电源加热功率18-20kW，Cu质辊轮线速度为20-25m/s、母合金进给速度30μm/s，辊轮夹角为60°。
进一步地限定，所述偏置电流为30mA，外部激励磁场周期为2min，大小为2.5Oe。
有益效果
本发明与现有技术相比有以下优点：在小幅值偏置电流不影响表面畴壁位移及磁矩转动的情况下，通过增加环向磁畴轴向角及趋肤深度，大幅度降低微丝本征阻抗值，同时提高外部激励磁场阻抗增量，进而显著增加微丝阻抗比值，ΔZ/Z0可超过1800％，关闭偏置电流源后微丝恢复本征阻抗值。本发明具有优异巨磁阻抗性能，在实际应用中可以满足传感器的更高精度的要求。
附图说明
图1实时监控偏置电流作用下非晶纤维阻抗测试中施加2.5Oe周期性外部激励磁场示意图；
图2实时监控测得非晶纤维在不同幅值偏置电流作用下施加2.5Oe周期性外部激励磁场阻抗、电阻及感抗的变化数据图谱。图中蓝色直线所示为无偏置电流通过时纤维阻抗等在周期性外场作用下的变化，红色直线为纤维通过偏置电流后阻抗等在周期性外场作用下的变化。横坐标为时间，图中a)和b)中纵坐标为阻抗Z，图中c)和d)中纵坐标为电阻R；图e)和f)中纵坐标为感抗L；
图3纤维零外场阻抗Z0、最大阻抗差值ΔZmax及等效各项异性场Hk随偏置电流变化，横坐标为电流数值，其中a)中蓝色柱状图(ΔZ0)纵坐标为零外场阻抗，红色柱状图(ΔZmax)纵坐标为最大阻抗差值，b)纵坐标为等效各项异性场；
图4纤维制备态、140mA处理中及处理后阻抗、电阻及感抗值的变化，图中a)为制备态，b)为退火处理中，c)为退火处理后，各图中横坐标为等效各项异性场，纵坐标分别为上述三种状态的阻抗Z、电阻R、感抗L；
图5激励电流频率200MHz下不同小幅值直流偏置电流作用及大幅值偏置电流关闭后(即调控处理)非晶纤维巨磁阻抗性能变化；其中a)施加不同幅值小偏置电流非晶纤维阻抗变化；b)为施加不同幅值大偏置电流非晶纤维阻抗变化；c)为施加不同幅值小偏置电流非晶纤维电阻变化；d)为施加不同幅值大偏置电流非晶纤维电阻变化；e)为施加不同幅值小偏置电流非晶纤维感抗变化；f)为施加不同幅值大偏置电流非晶纤维感抗变化；三轴坐标分别为电流、等效各项异性场和阻抗Z、电阻R、感抗L。
具体实施方式
本发明采用在高频域下施加偏置电流提高复合结构非晶纤维的巨磁阻抗性能，并检测其阻抗，电阻及感抗的变化。
根据上述目的，本发明对复合结构非晶纤维施加偏置电流以提高其据此阻抗性能。图1所示为实时监控偏置电流作用下纤维阻抗测试中施加周期性外场示意图。高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，偏置电流由PASCO多功能电流源提供，且并联接入非晶纤维测试端。外磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，外场施加周期为2-5min，大小为0.5-2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径～50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。本发明中偏置电流是一种增加性能的手段，为持续施加，外部力量为额外施加的激励磁场。
本发明中所述的Co基非晶纤维采用熔体抽拉法制备，真空度为10-4Pa，电源加热功率18-20kW，Cu质辊轮线速度为20-25m/s、母合金进给速度30μm/s，辊轮夹角为60°。具体描述制备方法如下：
熔体抽拉用母合金熔配及其吸铸在真空磁控钨极电弧炉中进行，主要过程是：原材料清洗处理后按照名义成分用精度为万分之一的电子天平配料，轻质、易挥发组元或低熔点原料置于大块的高熔点组元下，以减少挥发。熔炼前先将电弧炉抽真空至10-4Pa，然后充入氩气(Ar，99.97％)作为保护气氛。在钛熔炼坩埚内熔炼钛2分钟左右以清除熔炼室内残存氧，随后进行合金的熔炼。为保证合金成分均匀，熔炼过程中利用电磁搅拌以保证组元之间充分混合。母合金熔化后吸铸成直径10mm长度10～15cm的母合金棒。其中非晶纤维合金成分为Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2。
将熔炼好的母合金棒料置于BN坩埚内，调整好坩埚与辊轮之间的距离及摆放位置。设备预抽真空后充入保护性气体同时启动设置好预定转速的金属抽拉辊轮，作为工艺参数的摸索与优化，辊轮转动区间在500rad/min至4000rad/min之间。转动辊轮达到预定转速运行平稳后启动感应熔炼电源，待母合金完全熔化形成馒头状表面，调整感应加热功率测量熔体实际温度和过热度，同时启动母合金进给，利用快速转动的铜辊轮的尖端边缘制备非晶纤维。本发明下述实施例是针对熔体抽拉法制备的Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维施加偏置电流，从而实现阻抗性能的提高，现将结合本发明附图对实施例具体描述于后。
对比实施例1.利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接纤维，PASCO多功能电流源并联接入纤维测试端，提供偏置电流，包括正弦波交流电、矩形方波交流电，三角波交流电，电流幅值变化与图2中a)所示变化相同，变化范围为0mA-60mA，频率为0-4MHz。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本对比例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
下面具体描述本发明所述的施加偏置电流提供Co基非晶纤维的方法，下述中偏置电流均为直流电。
实施例1.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为2.5mA，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例2.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为5mA，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例3.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为10mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例4.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为15mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例5.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为20mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例6.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为25mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例7.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为30mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例8.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为40mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例9.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为50mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例10.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为60mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例11.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为80mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例12.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为100mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例13.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为120mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例14.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为140mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例15.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为160mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例16.提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法。
利用熔体抽拉法制备Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶纤维，得到直径约为50μm、圆整度较高、表面平滑的纤维。随后采用PASCO多功能电流源调控偏置电流为180mA，即通过偏置电流退火得到复合结构的非晶纤维，使用高频阻抗分析仪HP4192采用两端法连接非晶纤维，PASCO多功能电流源并联接入非晶纤维测试端。外部激励磁场在实时监控阻抗性能变化时由铁磁体提供，大小通过距离调整，本实施例中外部激励磁场施加周期为2min，大小为2.5Oe；在测试偏置电流完整外场GMI数据时由亥姆霍兹线圈提供；非晶纤维直径约50±1μm，串联匹配阻抗为50Ω。之后检测其偏置电流退火后阻抗，电阻及感抗的变化。
实施例17.重复实施例1，与实施例7的不同在于，本实施例中所用的外部激励磁场周期为5min，大小为2.5Oe。
实施例18.重复实施例1，与实施例7的不同在于，本实施例中所用的外部激励磁场周期为5min，大小为0.5Oe。
下述以实施例1-16为例，描述本发明方法对Co基非晶纤维的阻抗性能的提升效果。
分析上述对比实施例1和实施例1-16，各项检测数据如图2-5所示。
如图2，以阻抗为例，在无偏置电流无外部激励磁场作用下Co基非晶纤维(后述简称微丝)本征基础阻抗值为～80Ω，施加外部激励磁场后微丝阻抗迅速增大至～98Ω，移除外部激励磁场后微丝阻抗值迅速下降为本征阻值，重复此外部激励磁场行为后，阻抗亦随之重复。施加2.5mA直流偏置电流后无外部激励磁场作用下微丝阻抗值降为～72Ω，施加外场后阻抗增至～96Ω，5mA时为～61Ω增至94Ω，10mA时为～55Ω增至～90Ω，15mA时为～53Ω增至～86Ω，20mA时为～52Ω增至～84Ω。在20mA偏置电流之后无外部激励磁场作用下微丝阻抗值继续降低。偏置电流为120mA时，随着调控处理的进行微丝本征基础阻抗值逐渐降低，从～80Ω降至～68Ω，而在外部激励磁场作用下阻抗增量值逐渐增大的趋势，随着偏置电流幅值增加微丝本征基础阻抗值及其增量值会延续此趋势，幅度有所减弱。偏置电流增至180mA时，本征阻抗值增加外部激励磁场作用下阻抗增量值降低，其变化趋势与前节160mA调控处理后相一致。微丝电阻及感抗实时监控变化图谱与阻抗变化趋势相似，如图2中d)，f)所示。微丝电阻及感抗变化趋势与阻抗变化一致，如图2中c)，e)所示，感抗图谱变化更为明显。
如图3，微丝阻抗值在无外部激励磁场作用下通过偏置电流时整体变化呈现逐渐降低趋势，在20mA后下降趋势有所减缓；施加外部激励磁场后其阻抗增量值先增大后减小，在10mA时为峰值，如图3中a)所示；同时，微丝等效各项异性场亦随之增加，如图3中b)所示。
如图4中a)，b)所示，在处理过程中即偏置电流作用下，微丝阻抗整体降低，线性度更好曲线平滑，等效各向异性场显著增加，同时最大阻抗差值相比制备态有所增加，故其阻抗比值可从制备态64.05％提高至993.29％。关闭偏置电流后，从图4中c)中可以看出，其零外部激励磁场阻抗恢复至65Ω，显著低于制备态本征基础阻抗值，同时其在外部激励磁场作用下阻抗增量值显著增加纵深增大，线性段增大，等效各项异性场减小从13.5Oe降至3.5Oe，阻抗比值降至357.18％，较制备态明显改善。
如图5中a)中可以看出，在未施加偏置电流(制备态)时ΔZ/Z0仅为64.05％，在施加2.5mA直流偏置电流后ΔZ/Z0增至127.71％，5mA时ΔZ/Z0增至316.93％，10mA时ΔZ/Z0大幅增至864.10％，20mA时ΔZ/Z0快速增加至1451.92％，30mA时ΔZ/Z0增至最大值1877.51％，40mA时ΔZ/Z0降至1831.17％。由图5中b)，d)，f)可见，在高频域即200MHz时，电阻变化对整体阻抗变化的贡献高于感抗的变化。
综上所述，在小幅值偏置电流不影响表面畴壁位移及磁矩转动的情况下，其通过增加环向磁畴轴向角及趋肤深度，大幅度降低微丝本征阻抗值，同时提高外部激励磁场阻抗增量，进而显著增加微丝阻抗比值，ΔZ/Z0可超过1800％，在偏置电流为30mA时达到最大值，关闭偏置电流源后微丝恢复本征阻抗值。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (5)

1.一种提高Co基非晶纤维巨磁阻抗性能的方法，其特征在于，是指对Co基非晶纤维施加偏置电流，所述偏置电流大小为2.5mA-180mA，外部激励磁场周期为2-5min，大小为0.5-2.5Oe；所述Co基非晶纤维为Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2。
2.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述Co基非晶纤维直径为50±1μm。
3.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述Co基非晶纤维通过熔体抽拉法制备获得。
4.根据权利3所述的方法，其特征在于，所述熔体抽拉法是在高真空精密熔体抽拉设备中进行，真空度为10-4Pa，电源加热功率18-20kW，Cu质辊轮线速度为20-25m/s、母合金进给速度30μm/s，辊轮夹角为60°。
5.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述偏置电流为30mA，外部激励磁场周期为2min，大小为2.5Oe。
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