本文關(guān)鍵詞：用于磁場(chǎng)傳感器的非晶薄膜磁化特性分析

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【摘要】：相比其他磁場(chǎng)傳感器,以非晶薄膜為磁敏元件的巨磁阻抗(GMI)磁場(chǎng)傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)迅速等優(yōu)勢(shì)。非晶薄膜是一種特殊的非晶態(tài)合金,已有的資料表明,不同的外加靜態(tài)場(chǎng)條件下,非晶薄膜包括交流阻抗值、電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率等在內(nèi)的磁特性參數(shù)不同。非晶薄膜的磁特性參數(shù)與其微觀磁矩結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。因此,研究不同靜態(tài)場(chǎng)條件下,非晶薄膜的磁化結(jié)構(gòu)具有重要的意義。本課題選用GMI傳感器中較為常用的鈷基非晶薄膜為研究對(duì)象,模擬非晶薄膜在傳感器中的磁場(chǎng)工作環(huán)境,仿真環(huán)向與縱向靜態(tài)場(chǎng)條件下其內(nèi)部磁化矢量分布。詳細(xì)闡述磁學(xué)計(jì)算方法及原理基礎(chǔ)上,通過(guò)分析比較選定兩種數(shù)值方法求解。第一種是基于數(shù)值有限元方法,仿真環(huán)形靜態(tài)場(chǎng)條件下非晶薄膜穩(wěn)定狀態(tài)磁化矢量M分布,并對(duì)不同大小與方向環(huán)向靜態(tài)場(chǎng)條件下M的分布狀態(tài)進(jìn)行比較分析,研究非晶薄膜的環(huán)向磁化特性。采用第二種有限差分方法,研究非晶薄膜外加直線方向靜態(tài)場(chǎng)條件下磁化特性。為提高仿真速度與精度,使用MATLAB對(duì)非晶材料磁疇結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇性尺寸剖分,基于自由能最小原則,簡(jiǎn)化公式并仿真得到非晶薄膜各個(gè)剖分單元的單位磁化矢量m分布狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上對(duì)不同大小與施加方向的靜態(tài)場(chǎng)條件下m的分布狀態(tài)進(jìn)行比較分析,研究非晶薄膜的縱向磁化特性。
【關(guān)鍵詞】：GMI傳感器 非晶薄膜 磁疇分化 磁化特性 數(shù)值方法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG139.8;TB383.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題背景及意義8-9
• 1.2 非晶薄膜材料特性及研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 非晶態(tài)材料特性9-11
• 1.2.2 非晶薄膜國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 電磁學(xué)計(jì)算國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 磁化特性分析理論基礎(chǔ)15-23
• 2.1 基本磁學(xué)物理量15-16
• 2.2 磁體內(nèi)的基本能量項(xiàng)16-17
• 2.2.1 交換能16
• 2.2.2 磁晶各向異性能16-17
• 2.2.3 靜磁能17
• 2.2.4 外磁能17
• 2.3 磁化原理與磁疇結(jié)構(gòu)17-21
• 2.3.1 磁疇起源及分析17-18
• 2.3.2 疇壁能計(jì)算18-19
• 2.3.3 疇壁分類19-20
• 2.3.4 磁化機(jī)制20-21
• 2.4 磁學(xué)問(wèn)題的數(shù)值分析方法21-22
• 2.4.1 有限元分析理論21
• 2.4.2 有限差分分析理論21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第3章 非晶薄膜磁化特性有限元分析23-38
• 3.1 有限元仿真方法及原理23-26
• 3.1.1 有限元仿真方法比較及選定23-24
• 3.1.2 有限元仿真原理分析24-25
• 3.1.3 ANSYS有限元仿真求解步驟25-26
• 3.2 基于有限元的非晶薄膜磁性分析26-30
• 3.2.1 ANSYS磁場(chǎng)仿真類型設(shè)置26
• 3.2.2 Co基非晶薄膜實(shí)體模型建立26-27
• 3.2.3 Co基非晶薄膜有限元模型建立27-29
• 3.2.4 Co基非晶薄膜有限元模型求解29
• 3.2.5 Co基非晶薄膜仿真結(jié)果后處理29-30
• 3.3 有限元仿真結(jié)果分析30-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 非晶薄膜磁化特性有限差分分析38-54
• 4.1 CO基非晶薄膜磁化模型建立38-40
• 4.2 CO基非晶薄膜疇壁能量分析40-46
• 4.2.1 疇壁交換能分析40-43
• 4.2.2 疇壁各向異性能分析43-44
• 4.2.3 疇壁靜磁能分析44-45
• 4.2.4 外磁能分析45-46
• 4.3 CO基非晶薄膜磁化狀態(tài)仿真與分析46-53
• 4.3.1 磁化狀態(tài)建立及數(shù)值計(jì)算46-47
• 4.3.2 基于Matlab的磁化狀態(tài)仿真及分析47-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 致謝60

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 林敏;徐浩軍;魏小龍;梁華;宋慧敏;孫權(quán);張艷華;;Numerical and Experimental Investigation on the Attenuation of Electromagnetic Waves in Unmagnetized Plasmas Using Inductively Coupled Plasma Actuator[J];Plasma Science and Technology;2015年10期

2 潘東旭;朱江;;時(shí)域有限差分算法的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)可行性研究[J];無(wú)線互聯(lián)科技;2015年10期

3 王宇;盧玲;李文韜;;基于Ansys的有限元網(wǎng)格劃分方法應(yīng)用研究[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2014年03期

4 穆丹寧;楊長(zhǎng)林;魏曉偉;劉峰;;FeCo基合金軟磁材料研究進(jìn)展[J];稀有金屬材料與工程;2013年06期

5 姚宏康;閆志杰;黨淑娥;;Zr_(55)Al_(10)Cu_(30)Ni_5塊體非晶合金軋制塑性變形三維有限元分析[J];太原科技大學(xué)學(xué)報(bào);2012年04期

6 苑希超;王長(zhǎng)龍;紀(jì)鳳珠;左憲章;;利用有限元神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算漏磁場(chǎng)方法研究[J];兵工學(xué)報(bào);2011年11期

7 張弘;劉朝陽(yáng);王蘭喜;賀德衍;魏福林;;濺射法制備Mn-Zn鐵氧體薄膜的磁性與微結(jié)構(gòu)[J];功能材料與器件學(xué)報(bào);2010年02期

8 郭洪锍;;基于ANSYS軟件的有限元法網(wǎng)格劃分技術(shù)淺析[J];科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng);2010年04期

9 楊翠英,王蔭君,王忠銓,李方華;非晶態(tài)Gd-Co薄膜的結(jié)構(gòu)與磁性[J];金屬學(xué)報(bào);1979年03期

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本文編號(hào)：701073