Диссертация (1097536), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Разработана методика расчёта распределения полей и магнитоимпеданса в композитной проволоке, основанная на совместном решении уравненийМаксвелла и уравнения ЛандауЛифшица. Показано, что максимальная чувствительность импеданса к внешнему полю достигается, когда магнитомягкаяоболочка имеет циркулярную анизотропию, а толщина оболочки равна глубинескин-слоя.2. Установлено, что в композитной проволоке с однодоменной структурой в магнитомягкой оболочке поглощение микроволнового излучения монотонно изменяется с ростом внешнего поля, тогда как существование доменнойструктуры приводит к возникновению минимума в зависимости поглощения отполя в определённом частотном диапазоне.3.
Продемонстрировано, что присутствие тонкого изолирующего слоямежду немагнитной центральной областью и магнитомягкой оболочкой приво-221дит к возрастанию ГМИ и недиагонального магнитоимпеданса композитнойпроволоки при высоких частотах.4. Асимметричный ГМИ в аморфной ленте, отожжённой в продольноммагнитном поле, обусловлен полем сдвига, возникающим вследствие магнитостатического взаимодействия между поверхностными кристаллическими слоями и аморфной частью ленты. Установлено, что асимметрия в зависимости импеданса от внешнего поля появляется, когда поле сдвига отклоняется от продольного направления.5. Показано, что при относительно низких частотах импеданс ленты скачкообразно изменяется вблизи нулевого поля вследствие влияния движения доменных границ на поперечную магнитную проницаемость. При высоких частотах вклад вращения намагниченности в поперечную магнитную проницаемостьстановится доминирующим, и зависимость импеданса ленты от поля имеетасимметричную форму с двумя максимумами.6.
Установлено, что возникновение асимметричного недиагональногомагнитоимпеданса в аморфной ленте, отожжённой в продольном магнитномполе, связано с асимметрией в статическом распределении намагниченностивследствие различной толщины поверхностных кристаллических слоёв. Теоретически предсказана эволюция эффекта недиагонального магнитоимпедансапри изменении толщины кристаллических слоёв.7. Показано, что возникновение второй гармоники в частотном спектренедиагонального магнитоимпеданса аморфной ленты обусловлено различнымизменением намагниченности в двух частях ленты под действием поперечногопеременного магнитного поля, создаваемого током.
В ленте, отожжённой навоздухе, амплитуда второй гармоники имеет асимметричную зависимость отвнешнего поля. В ленте, отожжённой в вакууме, кристаллические слои не возникают, и зависимость второй гармоники от поля является симметричной.8. Установлено, что возникновение высших гармоник в частотном спектре нелинейного недиагонального магнитоимпеданса магнитомягкой проволокисвязано с перемагничиванием поверхностной области образца полем перемен-222ного тока. Показано, что в частотном спектре напряжения в катушке, намотанной на проволоку, доминируют чётные гармоники, если амплитуда тока превышает пороговое значение.9. Показано, что чувствительность чётных гармоник напряжения к внешнему полю возрастает с увеличением угла отклонения оси анизотропии от азимутального направления. Определён интервал амплитуд переменного тока, прикотором вторая гармоника имеет максимальную чувствительность к внешнемуполю.10.
Продемонстрировано, что при относительно больших амплитудах тока движение доменных границ в аморфной проволоке с геликоидальной анизотропией приводит к возникновению второй гармоники в частотных спектрахнапряжения, снимаемого с концов проволоки, и напряжения в катушке, намотанной на проволоку. При этом вторая гармоника имеет более высокую чувствительность к внешнему полю по сравнению с первой гармоникой.11. Показано, что скручивающие напряжения, превышающие пороговоезначение, приводят к изменению магнитной структуры на поверхности аморфной проволоки с отрицательной магнитострикцией, и зависимость относительного изменения импеданса проволоки от величины скручивающих напряженийимеет асимметричный характер с резким максимумом при пороговом значениискручивающих напряжений.12.
Продемонстрировано, что скручивающие напряжения приводят к усилению чётных гармоник в нелинейном отклике напряжения, снимаемого с концов аморфной проволоки с отрицательной магнитострикцией. Зависимостьчувствительности второй гармоники к внешнему полю от величины скручивающих напряжений является асимметричной и имеет два максимума. Максимальная чувствительность второй гармоники к внешнему полю достигается, когда амплитуда поля тока сравнима по величине с полем анизотропии.13.
Показано, что возбуждение аморфной проволоки продольным переменным магнитным полем большой амплитуды приводит к возникновениювысших гармоник в частотном спектре напряжения, снимаемого с концов об-223разца. При этом как чётные, так и нечётные гармоники в частотном спектренапряжения имеют высокую чувствительность к постоянному магнитному полю.14. Продемонстрировано, что слабое продольное переменное магнитноеполе существенно изменяет частотный спектр напряжения, возникающего в измерительной катушке, намотанной вокруг магнитомягкой проволоки, возбуждаемой переменным током.
Показано, что в некотором интервале амплитуд переменного тока в частотном спектре напряжения появляются комбинационныегармоники, и резкое увеличение комбинационных гармоник происходит, еслиамплитуда переменного тока близка к пороговому значению, при котором происходит перемагничивание части проволоки.15. Установлено, что частотный спектр нелинейного недиагональногомагнитоимпеданса трёхслойной плёночной структуры существенно различаетсядля продольного и поперечного направлений внешнего поля.
Для поперечногонаправления внешнего поля несколько первых гармоник в частотном спектреимеют высокие амплитуды, но чётные гармоники являются более чувствительными к внешнему полю. Для продольного внешнего поля нечётные гармоникислабо зависят от поля, а чётные гармоники остаются чувствительными к внешнему полю.В заключение автор хотел бы выразить искреннюю благодарность всемсотрудникам Института теоретической и прикладной электродинамики РАН икафедры магнетизма физического факультета МГУ имени М.В.
Ломоносова,чья помощь была неоценима при выполнении этой работы. Автор глубоко признателен и благодарен своим учителям Александру Львовичу Рахманову иАлександру Александровичу Пухову. Автор выражает искреннюю признательность д.ф.-м.н. А.С. Антонову и проф. А.Б. Грановскому за постоянный интереск работе, плодотворные обсуждения результатов и поддержку. Автор благодарен проф.
И.Т. Якубову, проф. Н.С. Перову, к.ф.-м.н. К.Н. Розанову, проф.224С.С. Юну и проф. Л. Краусу за сотрудничество и многочисленные полезные обсуждения. Автор признателен к.ф.-м.н. А.А. Радковской за поддержку и ценныезамечания. Автор благодарен также А.А. Рахманову, А.М. Якунину, Л. Джин запроведённые экспериментальные исследования и помощь в обработке экспериментальных данных.225Список публикаций по теме диссертационной работы1. Н.А. Бузников, А.С. Антонов, А.Л. Рахманов. Влияние движения доменных стенок на недиагональную компоненту импеданса проволоки с циркулярной магнитной анизотропией // Журнал технической физики, 2000,т.
70, № 2, с. 43–47.2. А.С. Антонов, Н.А. Бузников, А.Н. Лагарьков, А.Л. Рахманов, И.Т. Якубов.Высокочастотный обратный эффект Видеманна в аморфных ферромагнитных проволоках // Электричество, 2000, № 4, с. 52–59.3. А.С. Антонов, Н.А. Бузников, А.Л. Рахманов. Особенности перемагничивания аморфной проволоки с циркулярной анизотропией в переменноммагнитном поле // Письма в журнал технической физики, 2000, т. 26,вып. 16, с. 1–7.4. A.S. Antonov, N.A. Buznikov, I.T. Iakubov, A.N.
Lagarkov, A.L. Rakhmanov.Nonlinear magnetization reversal of Co-based amorphous microwires inducedby ac current // Journal of Physics D: Applied Physics, 2001, v. 34, N 5, p. 752–757.5. А.С.Антонов,Н.А.Бузников,А.Ф.Прокошин,А.Л.Рахманов,И.Т. Якубов, А.М. Якунин. Нелинейное перемагничивание композитныхпроволок медьпермаллой, индуцированное высокочастотным током //Письма в журнал технической физики, 2001, т. 27, вып. 8, с. 12–18.6.
A.S. Antonov, N.A. Buznikov, A.L. Rakhmanov. Magnetization reversal of Cobased amorphous micro-wires placed in longitudinal AC magnetic field // Materials Science Forum, 2001, v. 373–376, p. 233–236.7. A.S. Antonov, N.A. Buznikov, I.T. Iakubov, A.V. Joura, A.L. Rakhmanov.Nonlinear magneto-impedance of multilayered film structures // The Physics ofMetals and Metallography, 2001, v. 91, Suppl. 1, p. S42–S46.8. A.S. Antonov, N.A.
Buznikov, A.B. Granovsky, I.T. Iakubov, A.F. Prokoshin,A.L. Rakhmanov, A.M. Yakunin. Magnetization reversal process and nonlinearmagneto-impedance in Cu/NiFe and Nb/NiFe composite wires // Journal ofMagnetism and Magnetic Materials, 2002, v. 249, N 1–2, p. 315–318.2269. А.С.
Антонов, Н.А. Бузников, А.Л. Рахманов. Влияние слабого магнитногополя на перемагничивание многослойных пленочных структур, индуцированное высокочастотным током // Физика металлов и металловедение,2002, т. 94, № 4, с. 5–13.10. A.S. Antonov, N.A. Buznikov, A.L. Rakhmanov. Magnetization reversal process and nonlinear magnetoimpedance in multilayered films // Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2003, v. 258–259, p. 192–194.11. A.S.Antonov,N.A.Buznikov,M.M.Filatov,V.P.Goncharov,A.A. Rakhmanov, A.L. Rakhmanov.
Effects of longitudinal AC magnetic fieldon frequency spectrum of voltage response of soft magnetic conductors // Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2003, v. 258–259, p. 198–200.12. A.S. Antonov, N.A. Buznikov, A.B. Granovsky, N.S. Perov, A.F. Prokoshin,A.A. Rakhmanov, A.L. Rakhmanov. Nonlinear magnetoimpedance effect in softmagnetic amorphous wires extracted from melt // Sensors and Actuators A,2003, v.
106, N 1–3, p. 208–211.13. Н.А. Бузников, А.С. Антонов, А.Л. Рахманов. О влиянии движения доменных границ на возникновение второй гармоники в спектре магнитоимпеданса аморфной микропроволоки на основе кобальта // Письма в журналтехнической физики, 2003, т. 29, вып. 21, с. 88–94.14. А.С.Антонов,Н.А.Бузников,В.П.Гончаров,А.Б.Грановский,А.Ф.
Прокошин, А.А. Рахманов, А.Л. Рахманов, М.В. Филатов. Поведениекомбинационных гармоник в частотном спектре напряжения, снимаемого смагнитомягкого аморфного проводника // Физика металлов и металловедение, 2003, т. 96, № 6, с. 23–29.15. N.A. Buznikov, A.S. Antonov, A.L. D’yachkov, A.A. Rakhmanov. The effect ofexternalmagneticfieldontheremagnetizationprocessinFeCuNbSiB/Al/FeCuNbSiB films induced by an alternating current // Journal ofPhysics D: Applied Physics, 2004, v. 37, N 4, p. 518–524.16. Н.А. Бузников, А.С. Антонов, А.А.
Рахманов, А.Б. Грановский,М.А. Карташов, Н.С. Перов. Частотный спектр напряжения, снимаемого с227аморфной проволоки при ее перемагничивании переменным магнитнымполем // Письма в журнал технической физики, 2004, т. 30, вып. 4, с. 87–94.17. Н.А. Бузников, А.С.
Антонов, А.Л. Дьячков, А.А. Рахманов. Особенностичастотного спектра нелинейного магнитоимпеданса многослойных пленочных структур // Журнал технической физики, 2004, т. 74, № 5, с. 56–61.18. N.S. Perov, A.S. Antonov, N.A. Buznikov, A.B. Granovsky, I.T. Iakubov,M.A. Kartashov, A.A. Rakhmanov. Magnetization reversal of Co-based amorphous wires induced by longitudinal AC magnetic field // Journal of Magnetismand Magnetic Materials, 2004, v. 272–276, Part 3, p.
1868–1870.19. N.A. Buznikov, C.G. Kim, C.O. Kim, S.S. Yoon. A model for asymmetric giantmagnetoimpedance in field-annealed amorphous ribbons // Applied Physics Letters, 2004, v. 85, N 16, p. 3507–3509.20. N.A. Buznikov, A.S. Antonov, C.G. Kim, C.O. Kim, A.A. Rakhmanov,S.S. Yoon.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
