非晶丝表面磁畴结构分析技术研究

摘要

非晶丝作为性能优异的软磁材料，一直是磁传感器科研工作者研究的重点之一，在新时代的大背景下，传感器领域对于其相关的制造和研发有了更高的要求。因此，展开工作对非晶磁性材料的磁畴结构进行分析技术研究，能从非晶材料的理论和应用等方面给予理论上的指导。本课题通过对非晶丝磁畴结构模型进行分析，利用磁化过程作为磁畴结构研究手段，从非晶丝的磁阻抗张量的非对角分量的角度，对磁化特性和状态进行描述和分析，并设计搭建了一体化非晶丝非对角阻抗测量实验平台。
　　本文阐述了当前非晶丝作为软磁材料的实用方向和科研背景，以及对非晶丝进行的磁畴观测和实验方法和进行原理介绍。接着结合理论的介绍，构建出非晶丝“芯-壳”磁畴结构微观模型。根据宏观特性，本文主要针对磁阻抗张量的非对角阻抗分量，结合负磁致伸缩钴基非晶丝样品的环向各向异性，对非晶丝在磁化过程中外壳畴结构的磁化矢量进行分析。依据此原理，利用非晶丝“竹节”型磁畴结构验证方法，并以此为根据设计实验，利用硬件设备来测量结果。进一步的，为分析非晶丝非对角阻抗分量与外加磁场的关系，设计非晶丝非对角阻抗分量测量系统，硬件部分设计包括基于AD8302芯片电路的前端放大电路，后端调整电路，继电器控制电路以及非晶丝电路板。软件部分设计上位机串口控制软件，和单片机控制的外接16位模数转换器。其目的是将非对角阻抗感应信号传递到上位机，利用仿真软件进行分析处理。从而实现了对非晶丝非对角阻抗分量信号信息的获取。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究背景与意义

1.2 国内外在该方向研究现状分析

1.2.1 非晶丝相关研究现状

1.2.2 非晶丝磁畴结构国内外观察方法

1.3 本文主要研究内容

第2章 磁性材料相关理论

2.1 磁畴结构基本理论简介

2.1.1 磁畴的基本概念

2.1.2 磁畴的形成

2.1.3 磁畴壁结构及特性

2.1.4 磁畴的分类

2.2 磁化过程理论简介

2.2.1 磁化过程

2.2.2 磁滞回线

2.3 非晶材料

2.4 本章小结

第3章 非晶丝表面磁畴结构理论分析研究

3.1 非晶丝的磁畴结构模型分析

3.2 巨磁阻抗效应

3.2.1 巨磁阻抗分析

3.2.2 非对角阻抗分析

3.3 非晶丝磁化特性及测量

3.3.1 非晶丝表面磁畴结构与非对角阻抗分量的关系

3.3.2 外部磁场对非对角阻抗分量的影响

3.4 本章小结

第4章 非晶丝非对角阻抗分量测量系统

4.1 非对角阻抗分量测量系统原理

4.2 非对角阻抗分量测量系统设计

4.2.1 硬件电路设计

4.2.2 软件部分设计

4.2.3 实验系统搭建

4.3 非对角阻抗分量测量结果分析

4.3.1 外加轴向磁场结果分析

4.3.2 外加环向磁场结果分析

4.4 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢