联合自旋设施利用磁控溅射制备了Ni80Fe20/SiO2/Cu复合构造丝，生动Cu丝直径为60丝米，SiO2薄厚为3.75丝米，经过掌握溅射工夫改观铁磁层薄厚。钻研了薄厚对资料磁阻抗效应等磁性能的莫须有，后果表明当Ni80Fe20薄厚为2.55丝米时，复合构造丝对外场锐敏度可达121%/Oe。一、小引
巨磁阻抗(GMI)效应是指铁磁资料的交换阻抗在附加直流磁场的作用下会产生显著变迁的景象。自1992年由阿曼迷信家Mohri等在Co基非晶丝中发现以来，在物理机理上和理论利用上都导致人们极大的关注。因为GMI效应存在锐敏度高，*快，饱和磁场低等长处，使得GMI效应在磁传感器上有很好的利用前景。
近年来，人们不仅在相反软磁资料组成的匀质丝、条带、地膜发现较大的GMI效应外，还在复合构造丝和三明治地膜中视察到GMI效应。与匀质资料相比，复合构造资料中的GMI效应体现出两个重要特点：*是GMI效应显著加强；另外就是在比拟低的效率下就能够视察到显然的MI变迁，因而这种复合构造资料更无利于兑现传感器等敏感器件的微型化和实用性。
眼前制备复合构造丝步骤可分为物理步骤和化学步骤两种，物理步骤有冷拉和磁控溅射，化学步骤有镀银和化学镀。磁控溅射步骤制备复合丝，须要同声细丝自旋以镀层匀称。
白文基于磁控溅射技能制备了相反铁磁层薄厚的复合构造细丝，并钻研了薄厚对资料磁性能莫须有。二、试验
Ni80Fe20/Cu和Ni80Fe20/SiO2/Cu复合构造丝利用磁控溅射室温制得。制备前，60丝米Cu丝先后浸入盐酸*和10%*中去除黏附在铜丝名义的油脂和氧化物，历次均用去离子水荡涤腌臜。溅射内中中，铜丝以每秒钟120周进度自旋，已失去镀层匀称。本底真空为2×10-4Pa，溅射SiO2和Ni80Fe20内中，压强别离为0.8Pa和0.65Pa，溅射功率别离为70W和230W，对应溅射速率为43.75nm/min和12.5nm/min。维持涂层薄厚3.75丝米一成不变，掌握溅射工夫失去相反薄厚的复合构造丝。
样品形貌和薄厚利用SEM测量，利用振动样品磁强计测量了样品的磁滞回线，磁阻抗利用HIOKI3532LCR阻抗综合仪测试，测量效率从100Hz到120MHz。附加直流磁场由Helmholtz线圈提供，磁场规模为0～120Oe。为缩小地磁场的莫须有，Helmholtz线圈的磁场位置应与地磁场垂直。阻抗比的变迁界说为：
其中，ZH(ext)为附加磁场为extH时的阻抗值。三、后果与探讨
图一(a)是Ni80Fe20/Cu的SEM照片，其中铁磁层薄厚为0.9丝米，能够看出样品名义比较润滑*，图一(b-d)是Ni80Fe20/SiO2/Cu复合构造丝的SEM照片，其中SiO2的薄厚为3.75丝米，铁磁层Ni80Fe20的薄厚别离为2.1、2.55和3丝米，图中看出铁磁层名义存在很多晶粒而夹板气滑，随着薄厚增多，晶粒减小，趋于平滑。这重要是因为涂层的存在使得晶格类型失配招致，随着溅射工夫增多，腔体内热度升高，层间黏着力升高，而且“厚层”Ni80Fe20是在“薄层”Ni80Fe20上成长的晶格匹配较好，故而随薄厚增多，名义趋于润滑。
图一复合构造丝的SEM照片
图2(a)是Ni80Fe20/SiO2/Cu复合构造丝的磁滞回线，2(b)是矫顽力和铁磁层薄厚的对应关系曲线。图中能够看出当Ni80Fe20薄厚为0.9和3.9丝米时，铁磁层磁构造趋于轴向，对应的矫顽力较大软磁性能也较差。其它样品磁构造则趋于环向，对应的矫顽力也小，薄厚为2.55丝米对应的矫顽力zui小，无望失掉*软磁特点。
图3(a)是相反铁磁层薄厚Ni80Fe20/SiO2/Cu复合构造丝的磁阻抗效应曲线，3(b)是曲线回升段对附加磁场的锐敏度。能够看出zui大阻抗比和磁场锐敏度随铁磁层薄厚增多先增大后减小。zui大阻抗比涌现在Ni80Fe20薄厚为2.55丝米样品，阻抗比和锐敏度别离高达655.65%和121%/Oe。该署后果与后面磁滞回线测试后果始终，随着Ni80Fe20薄厚增多，环向磁构造的产生招致环向静态磁导率增多，进而增大阻抗比。另一上面，因为安培定理，薄厚增多，使得作用在铁磁层的感应磁场减小，这会减小静态磁化，两上面竞争的后果就是在生动涂层薄厚时，存在*铁磁层薄厚。
图4(a)是Ni80Fe20/SiO2/Cu复合构造丝的频带图，图4(b)别离标出了相应的起始效率f0和特色效率fmax与铁磁层薄厚的依赖关系。*，起始效率产生在趋肤深浅刚好与铁磁层薄厚想后来，关于环向构造细丝来讲，将会在外场与各向同性场想后来。从图中看出f0和fmax均随铁磁层薄厚先减小后增多。zui小值产生在薄厚为2.55丝米样品。zui近简报复合构造丝的巨磁阻抗效应仍取决于趋肤效应。正是铁磁层和导热层之间的彼此作用加强了趋肤效应，使得GMIzui大值增大且效率向低端挪动。
图4相反铁磁层薄厚样品的磁阻抗频带图及特色效率与铁磁层薄厚关系而对准复合构造丝，迄今仍没有趋肤深浅的抒发式，但咱们能够猜想其仍为单质资料趋肤深浅的那种因变量，能够抒发为：
式中μΦ是铁磁层中静态环向磁导率，σ是电导率，ω是驱动直流电的角效率。 那样特色效率能够粗略地示意为
其中d是复合构造丝直径，μΦS是饱和场120Oe下的饱和磁导率。
图3中咱们还能够看出，静态环向磁导率μΦ和μΦS随铁磁层薄厚先增大后减小。依据公式(2)和(3)可知起始效率和特色效率随薄厚有相同趋向，如图4所示。四、论断
制备了Ni80Fe20/SiO2/Cu复合构造丝，并利用SEM、VSM、GMI等测试目的钻研了铁磁层薄厚与资料形貌构造及磁性能关系，失去了*薄厚，并失去了锐敏度高达121％/Oe的敏感元件。
