The Effect of Torsional Stresses on the Giant Magnetoimpedance of Amorphous Microwires with Induced Magnetic Anisotropy

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The paper presents a theoretical study of the effect of torsional stresses on the giant magnetoimpedance of a Fe-rich amorphous microwire with helicoidal anisotropy induced in the surface layer as a result of annealing. It is shown that torsional stresses lead to a change in the shape of the dependence of the impedance of the microwire on an external field at relatively low frequencies of the excitation current. The
change in impedance is maximal near the stress value at which an effective circular anisotropy in the surface region of the microwire appears. The results can be used to create stress and weak magnetic field sensors.

About the authors

N. A. Buznikov

Scientific and Research Institute of Natural Gases and Gas Technologies—Gazprom VNIIGAZ

Author for correspondence.
Email: n_buznikov@mail.ru
Razvilka, Moscow oblast, 142717 Russia

References

  1. Makhotkin V.E., Shurukhin B.P., Lopatin V.A., Marchukov P.Yu., Levin Yu.K. Magnetic field sensors based on amorphous ribbons // Sens. Actuators A. 1991. V. 21. № 1–3. P. 759–762.
  2. Beach R.S., Berkowitz A.E. Giant magnetic field dependent impedance of amorphous FeCoSiB wire // Appl. Phys. Lett. 1994. V. 64. № 26. P. 3652–3654.
  3. Panina L.V., Mohri K. Magneto-impedance effect in amorphous wires // Appl. Phys. Lett. 1994. V. 65. № 9. P. 1189–1191.
  4. Rao K.V., Humphrey F.B., Costa-Krämer J.L. Very large magneto-impedance in amorphous soft ferromagnetic wires // J. Appl. Phys. 1994. V. 76. № 10. P. 6204–6208.
  5. Knobel M., Vázquez M., Kraus L. Giant magnetoimpedance. In: Handbook of Magnetic Materials / Ed. by K.H.J. Buschow. Amsterdam: Elsevier, 2003. V. 15. P. 497–563.
  6. Vázquez M. Advanced magnetic microwires. In: Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials / Ed. by H. Kronmüller, S.S.P. Parkin. Chichester, UK: Wiley, 2007. P. 2193–2226.
  7. Baranov S.A., Larin V.S., Torcunov A.V. Technology, preparation and properties of the cast glass-coated magnetic microwires // Crystals. 2017. V. 7. № 6. P. 136.
  8. Zhukova V., Blanco J.M., Ipatov M., Gonzalez J., Churyukanova M., Zhukov A. Engineering of magnetic softness and giant magnetoimpedance effect in Fe-rich microwires by stress-annealing // Scr. Mater. 2018. V. 142. P. 10–14.
  9. Zhukova V., Blanco J.M., Ipatov M., Churyukanova M., Taskaev S., Zhukov A. Tailoring of magnetoimpedance effect and magnetic softness of Fe-rich glass-coated microwires by stress-annealing // Sci. Rep. 2018. V. 8. P. 3202.
  10. Жукова В., Корте-Леон П., Гонсалес-Легаретта Л., Ипатов М., Талаат А., Бланко Х.М., Гонсалес Х., Оливера Х., Жуков А. Влияние магнитной анизотропии, наведенной напряжениями, на формирование магнитомягких свойств, эффект ГМИ и динамику доменных стенок // ФММ. 2020. Т. 121. № 4. С. 359–364.
  11. Баранов С.А. Зависимость магнитных свойств микро- и нанопроводов от тензо- и термомагнитной обработки // Электронная обработка материалов. 2017. Т. 53. № 1. С. 74–85.
  12. Попов В.В., Бузников Н.А. Моделирование эффекта гигантского магнитоимпеданса в аморфных микропроводах с наведенной магнитной анизотропией // ФММ. 2020. Т. 121. № 11. С. 1129–1134.
  13. Shen L.P., Uchiyama T., Mohri K., Kita E., Bushida K. Sensitive stress-impedance micro sensor using amorphous magnetostrictive wire // IEEE Trans. Magn. 1997. V. 33. № 5. P. 3355–3357.
  14. Mohri K., Uchiyama T., Shen L.P., Cai C.M., Panina L.V. Sensitive micro magnetic sensor family utilizing magneto-impedance (MI) and stress-impedance (SI) effects for intelligent measurements and controls // Sens. Actuators A. 2001. V. 91. № 1–2. P. 85–90.
  15. Zhukov A. Glass-coated magnetic microwires for technical applications // J. Magn. Magn. Mater. 2002. V. 242–245. P. 216–233.
  16. Popov V.V., Berzhansky V.N., Gomonay H.V., Qin F.X. Stress-induced magnetic hysteresis in amorphous microwires probed by microwave giant magnetoimpedance measurements // J. Appl. Phys. 2013. V. 113. № 17. P. 17A326.
  17. Zhukov A., Ipatov M., Churyukanova M., Kaloshkin S., Zhukova V. Giant magnetoimpedance in thin amorphous wires: From manipulation of magnetic field dependence to industrial applications // J. Alloys Compd. 2014. V. 586. № 1. P. S279–S286.
  18. Антонов А.С., Бузников Н.А., Грановский А.Б. Асимметричный гигантский магнитоимпеданс в аморфных микропроволоках при воздействии скручивающих напряжений // Письма в ЖТФ. 2014. Т. 40. № 6. С. 73–81.
  19. Ménard D., Yelon A. Theory of longitudinal magnetoimpedance in wires // J. Appl. Phys. 2000. V. 88. № 2. P. 379–393.
  20. Buznikov N.A., Kim C.O. Modeling of torsion stress giant magnetoimpedance in amorphous wires with negative magnetostriction // J. Magn. Magn. Mater. 2007. V. 315. № 2. P. 89–94.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (194KB)
3.

Download (110KB)
4.

Download (104KB)
5.

Download (124KB)
6.

Download (121KB)


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».