Магнитоимпедансная томография упруго деформированных аморфных лент на основе Co

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Распределение магнитной проницаемости по сечению быстрозакаленных аморфных лент Co68.6Fe3.9Mo3.0Si12.0B12.5 было исследовано в интервале от 0 до 480 МПа упругих растягивающих напряжений. Распределение магнитной проницаемости по сечению лент восстанавливали с помощью магнитоимпедансной томографии – метода, основанного на анализе частотных зависимостей импеданса при приложении внешних магнитных полей различной интенсивности или при разных значениях растягивающих механических напряжений. При этом частоту переменного тока варьировали в диапазоне от 0.01 до 80 МГц.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. А. Букреев

Иркутский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: da.bukreev@gmail.com
Россия, ул. К. Маркса, 1, Иркутск, 664003

М. С. Деревянко

Иркутский государственный университет

Email: da.bukreev@gmail.com
Россия, ул. К. Маркса, 1, Иркутск, 664003

Г. В. Курляндская

Уральский федеральный университет

Email: da.bukreev@gmail.com
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

А. В. Семиров

Иркутский государственный университет

Email: da.bukreev@gmail.com
Россия, ул. К. Маркса, 1, Иркутск, 664003

Список литературы

  1. Pan P., Hayward T.J. Comparative study of the giant stress impedance behavior of commercial amorphous ribbons for strain sensing applications // J. Appl. Phys. 2022. V. 131. P. 214503.
  2. Li D., Lu Z., Zhou S. Giant stress-impedance effect in amorphous and thermally annealed Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 ribbons // Sens Actuators A Phys. 2003. V. 109. P. 68–71.
  3. Bukreev D.A., Derevyanko M.S., Moiseev A.A., Semirov A.V., Savin P.A., Kurlyandskaya G.V. Magnetoimpedance and Stress-Impedance Effects in Amorphous CoFeSiB Ribbons at Elevated Temperatures // Materials. 2020. V. 13. P. 3216.
  4. Gazda P., Nowicki M., Szewczyk R. Comparison of Stress-Impedance Effect in Amorphous Ribbons with Positive and Negative Magnetostriction // Materials. 2019. V. 12. P. 275.
  5. Beato-López J.J., Urdániz-Villanueva J.G., Pérez-Landazábal J.I., Gómez-Polo C. Giant Stress Impedance Magnetoelastic Sensors Employing Soft Magnetic Amorphous Ribbons // Materials. 2020. V. 13. P. 2175.
  6. Лукшина В.А., Дмитриева Н.В., Волкова Е.Г., Шишкин Д.А. Магнитные свойства сплава Fe63.5Ni10Cu1Nb3Si13.5B9, нанокристализованного в присутствии растягивающих напряжений // ФММ. 2019. Т. 120. С. 346–351.
  7. Li D., Lu Z., Zhou S. Induced Magnetic Anisotropy and Stress-Impedance Effect in Nanocrystalline Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 Ribbons // IEEE Sensors Journal. 2006. V. 6. P. 924–927.
  8. Beach R.S., Berkowitz A.E. Sensitive field‐ and frequency‐dependent impedance spectra of amorphous FeCoSiB wire and ribbon (invited) // J. Appl. Phys. 1994. V. 76. P. 6209–6213.
  9. Bengus V.Z., Duhaj P., Korolkova E.B., Ocelík V. Internal Stress Contribution to the Yield Stress Anisotropy of Amorphous Alloy Ribbons // Solid State Phenomena. 1993. V. 35–36. P. 575–580.
  10. Tejedor M., Garcı́a J.A., Carrizo J., Elbaile L., Santos J.D. Effect of residual stresses and surface roughness on coercive force in amorphous alloys // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. P. 8435.
  11. Takahashi M., Miyazaki T. Magnetic Anisotropy in an Amorphous Fe80P13C7 Alloy // Jpn. J. Appl. Phys. 1979. V. 18. P. 743–752.
  12. Tsukahara S., Satoh T., Tsushima T. Magnetic anisotropy distribution near the surface of amorphous ribbons // IEEE Trans Magn. 1978. V. 14. P. 1022–1024.
  13. Kraus L., Tomáš I., Keatociivílová E., Speingmann B., Müller K. Magnetic anisotropy caused by oriented surface roughness of amorphous ribbons // Phys. Status Solidi (a). 1987. V. 100 V. 289–299.
  14. Vavassori P., Callegaro L., Puppin E., Malizia F., Ronconi F. Surface magnetic characterization of FeB amorphous ribbons // JMMM. 1996. V. 157–158. P. 171–172.
  15. Bukreev D.A., Derevyanko M.S., Moiseev A.A., Svalov A.V., Semirov A.V. The Study of the Distribution of Electrical and Magnetic Properties over the Conductor Cross-Section Using Magnetoimpedance Tomography: Modeling and Experiment // Sensors. 2022. V. 22. P. 9512.
  16. Bukreev D.A., Derevyanko M.S., Semirov A.V. Magnetoimpedance Effect in Cobalt-Based Amorphous Ribbons with an Inhomogeneous Magnetic Structure // Sensors. 2023. V. 23. P. 8283.
  17. Букреев Д.А., Деревянко М.С., Моисеев А.А., Семиров А.В. Магнитоимпедансная томография аморфных проводов CoFeTaSiB // ФММ. 2023. Т. 124. С. 710–716.
  18. Buznikov N.A., Kurlyandskaya G.V. Theoretical Study of Microwires with an Inhomogeneous Magnetic Structure Using Magnetoimpedance Tomography // Sensors. 2024. V. 24. P. 3669.
  19. Amirabadizadeh A., Lotfollahi Z., Zelati A. Giant magnetoimpedance effect of Co68.15Fe4.35Si12.5B15 amorphous wire in the presence of magnetite ferrofluid // JMMM. 2016. V. 415. P. 102–105.
  20. Knobel M., Gómez-Polo C., Vázquez M. Evaluation of the linear magnetostriction in amorphous wires using the giant magneto-impedance effect // JMMM. 1996. V. 160. P. 243–244.
  21. Alekhina I., Kolesnikova V., Rodionov V., Andreev N., Panina L., Rodionova V., Perov N. An indirect method of micromagnetic structure estimation in microwires // Nanomaterials. 2021. V. 11. P. 11–16.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Разбиение компьютерной модели ленты на слои с различными магнитными проницаемостями.

Скачать (15KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Частотные зависимости приведенного импеданса Z(f)/RDC, полученные экспериментально (линии) и восстановленные с помощью МИТ (маркеры), при разных значениях растягивающих механических напряжений.

Скачать (16KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изображение свободной (а) и контактной (б) поверхностей быстрозакаленной ленты Co68.6Fe3.9Mo3.0Si12.0B12.5, полученное сканирующей электронной микроскопией, и петля магнитного гистерезиса при приложении внешнего поля в плоскости ленты вдоль ее длины (в).

Скачать (28KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимости МИ от напряженности внешнего магнитного поля ΔZ/Z(H), полученные при различных растягивающих напряжениях на частоте переменного тока: (а) 1 МГц; (б) 80 МГц.

Скачать (42KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Частотные зависимости: (а) поля пика Hp (поле, в котором МИ достигает максимального значения); (б) максимального МИ (ΔZ/Z)max. Зависимости получены при механических растягивающих напряжениях σ от 0 до 480 МПа.

Скачать (35KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Относительное изменение импеданса под действием механических напряжений. Зависимости на разных частотах переменного тока получены экспериментально (сплошные линии), а также рассчитаны по результатам МИТ (маркеры).

Скачать (20KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимости магнитных проницаемостей различных областей ленты от растягивающих механических напряжений, полученные с помощью МИТ.

Скачать (17KB)
Метаданные