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超磁致伸縮材料可用于制作電-機械轉換元件 , 能將機械能變換為電能。有效地利用這一特征即可構成高靈敏度傳感器。近年來傳感器和致動器日益向小型化發展 , 使用塊體材料在形狀選擇上受到一定限制 ,薄膜材料則適用于各種形狀的器件。超磁致伸縮合金膜用于傳感器時 , 對于薄膜磁特性的掌握非常重要 , 其良好的磁特性有利于制得高靈敏度的傳感器。因此 , 研究了 Tb-Fe 二元系超磁致伸縮合金的成膜條件對薄膜磁特性的影響。研究用的超磁致伸縮 Tb-Fe 合金薄膜是在 dc 磁控濺射裝置上制備的 , 所用靶材是在 Fe 靶上附加了鋱(Tb)片, 這可通過改變鋱片數量來調整超磁致伸縮薄膜的成分。濺射室預先抽成真空后充氬。基板采用玻璃基板。濺射功率 200W , 經120min濺射可形成大約 1μm 厚的薄膜 , 測定了所制得薄膜的成分和磁化特性。采用懸臂致動器測定薄膜應變引起的彎曲度并換算為磁致伸縮。研究了成膜后的熱處理對薄膜性能的影響。結果表明：(1)在濺射成膜過程中充入室內的氬氣分壓是決定薄膜磁化易軸的重要因素。所制得的含Tb40 %(原子)的Tb-Fe 薄膜能在低磁場下顯示大的磁致伸縮。(2)成膜后的熱處理對于緩和薄膜內應力和減低矯頑力都有效 , 可使磁致伸縮顯著增大。此時 , 熱處理溫度為 300 ℃時可得到 702 × 10-6 的磁致伸縮。(3)這種濺射膜由于比磁導率小 , 制作傳感器還難以得到很高的靈敏度 , 認為采取閉合磁路構造和調整超磁致伸縮薄膜厚度來增大磁導率 , 是有可能制得高靈敏度力傳感器的。
發布時間:
2017
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09
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15