ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА ГИГАНТСКОГО МАГНИТНОГО ИМПЕДАНСА КОМПОЗИЦИИ ИЗ НЕСКОЛЬКИХ ЛИТЫХ МИКРОПРОВОДОВ Текст научной статьи по специальности «Физика»

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА ГИГАНТСКОГО МАГНИТНОГО ИМПЕДАНСА КОМПОЗИЦИИ ИЗ НЕСКОЛЬКИХ ЛИТЫХ МИКРОПРОВОДОВ Фукс А.А.1'2, Аксенов О.И.1, Аронин А.С.1'2

1 Институт физики твердого тела РАН, г. Черноголовка, Россия;

2НИУ Высшая школа экономики, г. Москва, Россия [email protected]

Аморфные микропровода, покрытые стеклянной оболочкой, уже многие годы привлекают внимание исследователей, как со стороны фундаментальных исследований магнетизма, так и с точки зрения приложений в современной микросенсорике. Причина данного интереса заключается в выдающихся магнитомягких свойствах в сочетании с небольшими размерами (диаметр микропроводов может составлять в диапазоне 150 нм-100 мкм [1]), хорошими механическими характеристиками, а также повышенной коррозионной стойкостью и биосовместимостью.

Основным принципом, на котором основана работа значительного числа устройств, использующих аморфные микропровода, является эффект гигантского магнитного импеданса (ГМИ) [2]. Этот эффект заключается в увеличении электрического импеданса микропровода во внешнем магнитном поле. Наиболее важная с практической точки зрения величина эффекта ГМИ определяется следующим образом:

max ) (1)

где Z(H) - импеданс микропровода во внешнем поле, Hmax - максимальное магнитное поле, в подавляющем большинстве экспериментов это поле не меньше поля магнитного насыщения микропровода. Помимо выдающихся магнитных свойств и эффекта ГМИ, в аморфных микропроводах наблюдается также и естественный ферромагнитный резонанс (ЕФМР), при котором на частотах порядка единиц ГГц происходит сильное поглощение электромагнитного излучения [3]. При использовании микроволнового излучения эффекты ЕФМР и ГМИ являются взаимосвязанными [4].

Потенциально возможным направлением применения ферромагнитных аморфных микропроводов является их использование в композитных и тканых материалах. В зависимости от расстояния между микропроводами, а также от промежуточной среды, потенциально возможно влияние на величину эффекта ГМИ магнитостатического взаимодействия, а также адгезии и механических напряжений между микропроводами и матрицей.

Данная работа посвящена исследованию эффекта ГМИ в микропроводах состава Fe77,5Si7,5Bi5, как одиночных, так и объединенных в группы по несколько штук. Спектры импеданса измерялись в диапазоне частот от 100 кГц до 6 ГГц в различных магнитных полях величиной до 12,5 кА/м, создаваемых парой катушек Гельмгольца и направленных вдоль оси микропроводов. Работа выполнена в рамках государственного задания ИФТТРАН.

1. H. Chiriac, et al. // Crystals. - 2017. - V.7. - P.48.

2. D. Menard, A. Yelon // Journal of Applied Physics. - 2000. - V.88. - PP.379-393.

3. Zhukov A., et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1999. - V.203. -PP.238-240.

4. A. Yelon, D. Menard, M. Britel, and P. Ciureanu // Applied Physics Letters. - 1996. -V.69. - P.3084