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DOI:10.2240 / Azojomo0149

热处理对快速淬火制备粒状Cu-Co合金磁电阻效应的影响

Nghi Nguyen Hoang,Chien Bui Xuan,Dung Nguyen Van,Phong Tran Anh,Tuan Nguyen Anh,Duc Nguyen Huy和Thuc Vu Nguyen

版权AD-TECH;被许可人AZoM.com私人有限公司

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发布:2005年9月

主题涵盖

抽象的

关键词

介绍

实验

结果与讨论

结论

确认

参考文献

详细联系方式

抽象的

(100 - x)有限公司x通过快速淬火和随后的热处理制备的合金(x = 8 - 20 at%)由纳米铁磁Co颗粒嵌入非铁磁相Cu组成。欧洲杯猜球平台就像在多层结构中,这些磁性不均匀的颗粒结构,巨磁电阻效应(GMR)被观察到。经优化热处理后的合金在室温下GMR率高达5.5%。此属性用于使GMR传感器用于磁测量。

关键词

颗粒合金,巨型磁阻,快速淬火

介绍

磁导体在外加磁场作用下,由于导电电子的自旋散射而引起的电阻率的大变化称为巨磁电阻效应。首先在1988 [1]中的多层结构中观察到这种效果,并在1992年的磁性异质颗粒合金中观察到磁性异质颗粒合金[2,3]。这些合金由铁磁(FM)相(Fe, Co或Ni)的纳米粒子嵌入欧洲杯猜球平台非铁磁(NF)基体(Cu, Ag或Au)[4]组成。在外部磁场的应用下,铁磁颗粒的磁矩的取向改变,并且磁矩并联对齐。欧洲杯猜球平台它导致了导电电子散射机制的改变,导致了磁性导体电阻率的降低。在粒状Cu-3D合金中观察到的GMR效应是一种简单的闪铜实例,其中电子的旋转用于控制导电性。

已经提出了各种理论和模型来解释这些结构的磁传输性能[5]。根据这些理论,诸如磁性颗粒的尺寸和浓度的结构参数,它们之间的平均距离,电子平均可自由路径,FM和NF阶段的界面是控制GMR效应幅度的因素[6]欧洲杯猜球平台.RKKY或偶极-偶极相互作用的主要贡献由磁粒子[7]的分布决定。欧洲杯猜球平台

在本文中,研究了用于获得熔融纺铜Cu-Co合金的高标准效应的热处理条件。高巨磁电阻率样品用于制作磁测量用巨磁电阻传感器。

实验

亚稳有限公司1090.,CO.892.和合金有限公司20.80采用平面流铸在空气中快速凝固。获得了厚度约25μm的形状带中的样品。在400-550℃的温度范围内,丝带在真空中退火30-60分钟。

样品的磁阻效应通过可控电磁体产生的磁场中的4点测量4点。GMR比率(%)描述为:

其中,RH和RH=0为样品在施加或不施加外部磁场时的电阻。

结果S和讨论

在室温下测量的样品的滞后环如图1所示。磁化远离1.3吨的场的饱和度(图1,曲线A和B)。结果表明,纳米铁磁颗粒组成的样品具有超顺磁行为。欧洲杯猜球平台在近550℃退火的样品中,可以明显地看出与铁磁性能有关的磁饱和现象oC(图1,曲线C)[8]并且通过从均相Cu-Co合金的CO的强烈沉淀,同时增加退火温度。X射线衍射技术研究了退火温度对Cu-Co合金中CO沉淀的影响,并在[9]中报道。

Azojomo  -  Azom材料在线材料 -  欧洲杯足球竞彩CO10CU90样品的磁化曲线在不同温度下退火。

图1所示。Co .的磁化曲线1090.样品在不同的温度下退火。

合作社的GMR比率1090.样品示于图2(a)和(b)中。在退火之前,样品显示在施加的场的1.3T的施加领域下的GMR比率为约2.0%。退火后丝带的GMR比率急剧增强。

Azojomo  -  Azom材料在线材料 -  欧洲杯足球竞彩GMR比例的CO10CU90样品VS磁场。旋转并在450℃下退火,样品60分钟。

Azojomo  -  Azom材料在线材料 -  欧洲杯足球竞彩GMR比例的CO10CU90样品VS磁场。在550℃下退火,样品45分钟。

图2。合作社的GMR比例1090.样品vs磁场。(a:初纺和退火450oC,60分钟样品,B:在550年退火oC,45分钟样品)。

获得的最高标准比率为5.5%1090.样品退火450oc持续60分钟。随着退火温度的进一步提高,晶粒的大小逐渐增大δ.R / R由于CO颗粒的生长而降低(图2(b))。欧洲杯猜球平台

随着400的退火温度的增加,GMR比率从5.5%下降到近1.0%oC - 550oC处理60分钟(图3)。在较高温度下退火后(550oc)GMR曲线变得更清晰,即GMR比对场的变化非常敏感,尽管磁阻减少[9](图2(b))。

AZoJoMo - AZoM材料在线杂志- Co10欧洲杯足球竞彩Cu90样品退火60min后GMR比的温度依赖性。

图3。Co的GMR比与温度的关系1090.样品退火60分钟。

GMR比对退火时间的依赖性进行了研究,如图4-6所示。随着Co退火时间从30分钟增加到45分钟,GMR比值从2显著增加到近5%892.样品在450℃下退火。两个公司1090.有限公司892.最大GMR比对应着最佳退火时间(图5)。GMR比的时间依赖性与样品微观结构的变化(CO颗粒的尺寸及其在Cu基质中的分布)有关。欧洲杯猜球平台450℃退火后,GMR的最大值达到5.5%oC持续60分钟(图5和2(a))。在这种情况下,可以假设样品具有较高的表面体积比,作为导电电子的自旋依赖散射中心。

Azojomo  -  Azom材料杂志在线 - 时欧洲杯足球竞彩间依赖性GMR比例的CO8CU92样品在450℃退火。

图4。Co的GMR比随时间的变化892.样品在450时退火oC。

Azojomo  -  Azom的材料杂志CO10C欧洲杯足球竞彩U90和CO8CU92样品在450℃的二氧化碳比率的时间依赖性。

图5。Co的GMR比随时间的变化1090.和co.892.样品在450时退火oC。

AZoJoMo - AZoM材料在线杂志- 450℃欧洲杯足球竞彩退火Co20Cu80样品GMR比的时间依赖性。

图6。Co的GMR比随时间的变化20.80样品在450时退火oC。

采用高巨磁电阻率样品作为新的磁场测量传感器。基于带GMR传感器的4点技术的Tesla仪表设计和组装如图7所示。具有GMR传感器的Tesla仪表能够检测到1.3T的场,并在检测到的场方向上独立工作。

Azojomo  -  Azom材料在线材料 -  欧洲杯足球竞彩GMR传感器和GMR Tesla米。

图7。GMR传感器和GMR特斯拉仪表。

结论

通过快速淬火法制备的Cu-Co粒状合金在室温下显示出高约5.5%的高比较比率。研究了热处理条件对Co . GMR效应的影响X(100 - x)与X的合金8-20调查。最佳退火条件为450℃oC对于CO的组成,持续60分钟1090.研制了带有GMR传感器的特斯拉电表。

确认

这项工作得到了国家基础科学和先进材料项目(越南)的支持。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球作者感谢在河内理工大学非晶材料实验室和ITIMS进行的样品制备和磁性测量。欧洲杯足球竞彩

参考文献

1.M. N. Baibich, J. M. Broto, A. Fert, Nguyen Van Dau, R. F. Petroff, P. Eitenne, G. Creuzet, A. Friederich and J. Chazelas, "Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices", Phys. Rev. Lett., 61 (1988), 2472.

2.A. E.Berkowitz,J. R. Mitchell,M. J. Carey,A.P. Young,S. Zhang,F. Spada,F.T.Parker,A. Hutten和G.托马斯,异质合金中的巨型磁阻“,物理。Rev. Lett。,68(1992)3745-3748。

3.J.Q.小,J.S.江和C.L.Chien,“非致磁化系统中的巨型磁阻”,物理。Rev. Lett。,68(1992)3749-3752。

4.A. D.C Viegas,J.Geshev,L.S. Dorneles和J.e.Schmidt,“熔纺有限公司磁相互作用与巨型磁阻之间的相关性1090.粒状合金“,J.Phant。物理。,82 [6],(1997)。

5.P. M. Levy,“关于巨型磁阻的当前了解和开放问题”,J.磁性和磁性材料,485(1995)140-144。欧洲杯足球竞彩

6。M.G.M.Miranda,G. B. Bracho Rodriguez,A.B.Antunes,M.N.Baibich,E. F. Ferrari,F.C.S.Da Silva和M. Knobel,“运输和结构的运输和结构1090.退火过程中的非均相带”,J. Magn。粉剂。马志刚,1998。

7。D.Altbir,P. Vargas和J. D Albuquerque e Castro,“金属颗粒系统中的磁耦合”,Phy。Rev. B,54(1996)6823。

8。M.Kuzminski,A.Slawska-Waniewska,H.K.Achowicz和M. Knobel,“粒径和表面对体积比分布在熔融纺丝Cu-Co合金中的巨型磁阻(GMR)的影响”,J.MANG。粉剂。垫子。,205(1999)7-13。

9。N.H. Nghi,N.D.Nhan,C.v.唐,N.X.Phuc,N.M. Hong,N.H. Duc,N.A. Tuan,B.X.Chien和L.M.HAA,“GMR效果迅速凝固的CU-CU合金”,第五届越南 - 德国物理与工程研讨会,HUE,越南,(2002)185-189,由河内理工大学印刷,2002年。

详细联系方式

Nghi阮黄平君

工程物理研究所

河内工业大学

河内

越南

电子邮件:[电子邮件受保护]

Chien Bui Xuan.

工程物理研究所

河内工业大学

河内

越南

粪便Nguyen Van

工程物理研究所

河内工业大学

河内

越南

Phong Tran anh

工程物理研究所

河内工业大学

河内

越南

Tuan Nguyen anh.

国际材料科学研究所欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

河内

越南

Duc阮Huu

河内国立大学

越南

Thuc Vu阮

河内国立大学

越南

本文还以印刷形式公布的“材料和材料处理技术进步”,6 [1](2004)83-86。欧洲杯足球竞彩

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