Диссертация (1098006), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Методика расчёта и экспериментальногодинамическихпроцессовциркулярногоисследованияперемагничивания.статических иОбъяснение14поведения индуктивности и импеданса как функции магнитного поля и частоты впроводах с циркулярной анизотропией и круговой доменной структурой.2. Методика расчета тензора поверхностного импеданса в цилиндрическихферромагнетикахсгеликоидальнойнамагниченностью,основаннаянаасимптотическом решении уравнений Максвелла. Анализ частотно-полевыхзависимостей импеданса, выявление доминирующей роли статических процессовперемагничивания в поведении импеданса при ГГц частотах.3. Методикаэкспериментальногоопределениявсехкомпоненттензораповерхностного импеданса и экспериментальные результаты по зависимостямтензора импеданса от магнитного поля, постоянного тока и механическихнапряжений в широком интервале частот в однодоменном проводе.4.
Методика аналитического расчета импеданса в трехслойных пленках типаферромагнетик/метал/ферромагнетик,позволяющаяисследоватьвлияниемагнитной анизотропии, геометрии и проводимостей слоев на МИ. Объяснениезначительного увеличения МИ отношения за счет использования внутреннеговысокопроводящего слоя. Объяснение уменьшения МИ в узких пленках за счетпротекания магнитного потока через внутренний проводящий слой.5. Механизмы АМИ: - статический, обусловленный асимметричными процессамистатического намагничивания в ортогональных магнитных полях в системах сгеликоидальным типом магнитной анизотропии; и динамический, возникающийпри смешанном типе высокочастотного возбуждения с помощью ортогональныхвысокочастотных магнитных полей.
Объяснение роли постоянного тока наповедение АМИ и недиагонального МИ в ферромагнитных проводах итрехслойных пленках (Ф/М/Ф).6. Принципылинейныхсенсоров,основанныхнанедиагональномМИ,позволяющие увеличить чувствительность в единицах мВ/Э и расширитьдинамический диапазон измерений.7. Аналитическиеметодыопределенияэффективнойдиэлектрическойпроницаемости композитных сред, состоящих из диэлектрической матрицы свключениями непрерывных или коротких ферромагнитных микропроводов,основанные на решении внешней задачи рассеяния с импедансными граничнымиусловиями на поверхности проводов.Механизм зависимости частотнойдисперсии диэлектрической проницаемости проволочных сред от магнитныхсвойств проводов.158. Результатыэффективнойэкспериментальныхдиэлектрическойисследованийспектроврассеянияпроницаемостипроволочныхсредисферромагнитными проводами при воздействии внешних факторов (магнитноеполе, механическое напряжение).управленияэлектромагнитнымиПодтверждение максимального эффектаспектрамиприизмененииориентациистатической намагниченности вблизи характерных частот плазмонного резонансаили антенного резонанса.Личный вклад автора в исследования МИ явлений в ферромагнитных проводах,мультислоях и композитных средах являлся определяющим и состоял в постановкезадач, теоретическом анализе, руководстве экспериментальными исследованиями ианализе экспериментальных результатов.Структура и объем работы.Общий объем составляет 287 страниц текста, включающего 158 рисунков и 352библиографические ссылки.Диссертация состоит из Введения, шести глав, заключения и списка цитируемойлитературы.ВПЕРВОЙГЛАВЕприведёнкраткийобзорлитературы,посвящённойэкспериментальным и теоретическим исследованиям МИ и его применениям в сенсорахи композитных матенриалах.Во ВТОРОЙ ГЛАВЕ исследованы квази-статические и динамические процессынамагничивания в цилиндрических ферромагнетиках с круговой доменной структурой,исследован магнито-индуктивный эффект, и развиты методы определения динамическоймагнитной проницаемости, обусловленной смещением круговых доменных стенок ивращением намагниченности внутри доменов.
Результаты по проницаемости будутиспользоваться в последующих главах для анализа МИ эффектов.ТРЕТЬЯ ГЛАВА посвящена теоретическому и экспериментальному исследованиюМИ в проводах с произвольной геликоидальной анизотропии в рамках тензораповерхностного импеданса.В ЧЕТВЁРТОЙ ГЛАВЕ исследован МИ в пленочных структурах типаферромагнетик/метал/ферромагнетик.16ПЯТАЯ ГЛАВА порсвящена исследованию ассиметричного МИ в ферромагнтныхпровоах и трехслойных пленках.В ШЕСТОЙ ГЛАВЕ исследованы управляемые электромагнитные спектрыкомпозитных материалов с включениями ферромагнитных микропроводов, обладающихМИ эффектом на ГГц частотах.Работа завершается ЗАКЛЮЧЕНИЕМ, отражающим основные результаты работы,и списком цитируемой литературы.Апробация результатов.Материалы диссертационной работы в период с 1994 по 2016 гг.
былипредставлены более чем на 40 научных международных и российских конференциях вкачестве приглашенных, устных и стендовых докладов. Приглашенные доклады былисделаны на следующих конференциях:1.International Workshop on Magnetic Wires (IWMW’7), Ordizia, Spain, July 2-4, 2015.2.Annual World Congress on Smart Materials, Busan, Republic of Korea, March 23-25,2015.3.Moscow International Symposium on Magnetism (MISM ‘2014),Moscow, Russia, 29June - 3 July, 2014.4.Donostia International Conference on Nanoscaled Magnetism and Applications(DICNMA) San-Sebastian, Spain , September 9-13, 2013.5.Международнаянаучно-практическаяконференция«Физикаитехнологиянаноматериалов и структур», Курск, 20-22 ноября, 2013.6.Advanced Electromagnetic Symposium (AES’ 2012), Paris, France, April 16-19, 2012.7.International Workshop on Magnetic Wires, Bodrum, Turkey, July7-8, 2011.8.The 2nd International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics(META'10), Cairo, Egypt, February 22-25, 2010.9.IWMW-2008, International Workshop on Magnetic Wires, Zumaya, Spain, May 9-10,2009.10.
CIMTEC- 2008, Smart Materials, Structures and System, Sicily, June 8-12, 2008.11. International Conference on Magnetism (ICM), Italy, July 2003.12. The International Symposium on Optical Science and Technology, Conference 4806 Complex Mediums III: Beyond Linear Isotropic Dielectrics, Seattle, USA, July 2002.13. International Magnetic Conference (INTERMAG 2002), Amsterdam, May 2002.1714. International Workshop on Magnetic Wires, San-Sebastian, Spain, June 2001.15. International Conference on Electric, Transport and Optical Properties of InhomogeneousMaterials (ETOPIM), Moscow, July 1999.16.
Moscow International Symposium on Magnetism, Moscow , June 1999.17. European Conference on Sensors and Actuators (EMSA), Sheffield, July 1998.18. International Conference on Nonlinear Phenomena in Electromagnetic Fields (ISEM),Braunschweig , Germany, May 1997.19. International Symposium on Non Linear Electromagnetic Systems, Cardiff, September1995.20. European Magnetic Materials and Application Conference (EMMA), Vienna, September1995.21. 6th Joint MMM-Intermag Conference, Albuquerque, USA, July 1994.За последние 5 лет результаты работы докладывались на следующих форумах:International Conference on Magnetism (ICM 2015), Barcelona, Spain, 5-10 July; InternationalWorkshop on Magnetic Wires (IWMW’7), Ordizia, Spain,МеждународнаяКонференция«Кристаллофизикаперспективных материалов», 26-28 мая 2015 г.;иJuly 2-4,деформационное2015; 6-яповедениеXI Международная научнаяконференция «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы дляматериаловедения и наноматериалов», Курск 13-14 мая 2014 г.; Moscow InternationalSymposium on Magnetism (MISM ’2014), 29 June - 3 July, 2014; VI Международнаянаучно-техническая конференция «Микро- и нанотехнологии в электронике», Нальчик,1-6 июня 2014 г.; Международный симпозиум «Физика кристаллов 2013», Москва, 28окт.-2 ноября 2013 г.; Международная научно-практическая конференция «Физика итехнология наноматериалов и структур», Курск, 20-22 ноября 2013; X Международнаянаучная конференция «Перспективные технологии, оборудование и аналитическиесистемы для материаловедения и наноматериалов», Алматы, 5-7 июня 2013 г.; Society ofEnvironmental Toxicology and Chemistry, SETAC Europe 23rd annual meeting, “Building abetter future: Responsible innovation and environmental protection, Glasgow, UK, May 12-16,2013; Advanced Electromagnetic Symposium (AES’ 2012), Paris, France, April 16-19, 2012;European Magnetic Sensors & Actuators Conference (EMSA), Prague,July 1-4, 2012;International Magnetic Conference (INTERMAG 2011), Taipei, Taiwan, April 25-29, 2011;International Workshop on Magnetic Wires, Bodrum, Turkey, July7-8, 2011, 2nd International18Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics, Cairo, Egypt, February 2225, 2010.Основные материалы диссертационной работы опубликованы в 70 статьях вреферируемых научных журналах (входящих в базы данных WOS, SCOPUS, и списокВАК), также представлены в 5 главах различных монографий.19Глава 1Литературный обзорПервые работы по МИ были сделаны много лет назад в 1935-1936 годах [14-15].
Вэтих работах исследовалось протекание радиочастотного тока по магнитному проводу изсплава NiFe с высокой магнитной проницаемостью. МИ порядка 20% был получен,однако технология изготовления таких проводов была не отработана, результаты былине стабильными, и эти работы не получили дальнейшего развития. Новое открытиеэффекта магнитного импеданса (МИ) в аморфных ферромагнитных проводах и лентах вначале90-х[1-7]вызвалозначительныйинтерес,обусловленныйогромнымпотенциалом его использования в различных сенсорных системах.
После этого вминувшие два десятилетия наблюдалась значительная активность: МИ исследовался вразличных магнитомягких материалах: аморфных проводах со стеклянной оболочкой[16-18], нанокристаллических проводах [19-20], пленках [21-22] и многослойныхпленках [23-25].МИ можно понимать как изменение комплексного сопротивления при изменениимагнитныхсвойств,ивэтомсмыслеэффектаналогиченгигантскомумагнитосопротивлению (ГМС).
Следует отметить, что открытие МИ приходится навремя, когда интенсифицировались работы по ГМС [26-29]. В ранних работах по МИбыла тенденция объяснить экспериментальные результаты в терминах динамическогоквантового магнито транспорта [30-31]. Однако многие экспериментальные данные(очень большие изменения импеданса в магнитном поле, частотно-полевые зависимостиимпеданса)несоответствоваликвантовойтеорииГМС.Междутемэлектродинамический подход, связанный с рассмотрением распределения переменноготокавнутримагнитногопроводникапозволялудовлетворительнообъяснитьнаблюдаемые эффекты. То есть МИ эффект связан с зависимостью скин-слоя отмагнитных свойств.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
