Magneto-impedance tomography of elastically deformed amorphous Co-based ribbons

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The distribution of magnetic permeability over the cross section of rapidly quenched amorphous Co68.6Fe3.9Mo3.0Si12.0B12.5 ribbons was studied in the range of elastic tensile stresses from 0 to 480 MPa. This distribution was restored using magnetic impedance tomography, which is a method based on the analysis of the frequency dependences of the impedance, when external magnetic fields of varying amplitude or tensile mechanical stresses are applied to ribbons. In this case, the alternating-current frequency varied in the range from 0.01 to 80 MHz.

全文:

受限制的访问

作者简介

D. Bukreev

Irkutsk State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: da.bukreev@gmail.com
俄罗斯联邦, Irkutsk, 664003

M. Derevyanko

Irkutsk State University

Email: da.bukreev@gmail.com
俄罗斯联邦, Irkutsk, 664003

G. Kurlyandskaya

Ural Federal University named after the First President of Russia B. N. Yeltsin

Email: da.bukreev@gmail.com
俄罗斯联邦, Ekaterinburg, 620002

A. Semirov

Irkutsk State University

Email: da.bukreev@gmail.com
俄罗斯联邦, Irkutsk, 664003

参考

  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.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Division of the computer model of the tape into layers with different magnetic permeabilities.

下载 (15KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Frequency dependences of the reduced impedance Z(f)/RDC, obtained experimentally (lines) and reconstructed using MIT (markers), for different values ​​of tensile mechanical stresses.

下载 (16KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Scanning electron microscopy image of the free (a) and contact (b) surfaces of the rapidly quenched Co68.6Fe3.9Mo3.0Si12.0B12.5 tape, and the magnetic hysteresis loop when an external field is applied in the plane of the tape along its length (c).

下载 (28KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Dependences of MI on the external magnetic field strength ΔZ/Z(H), obtained at different tensile stresses at an alternating current frequency: (a) 1 MHz; (b) 80 MHz.

下载 (42KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Frequency dependencies: (a) peak field Hp (field in which MI reaches its maximum value); (b) maximum MI (ΔZ/Z)max. The dependencies were obtained at mechanical tensile stresses σ from 0 to 480 MPa.

下载 (35KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Relative change in impedance under mechanical stress. The dependences at different frequencies of alternating current were obtained experimentally (solid lines) and also calculated based on the results of the MIT (markers).

下载 (20KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Dependences of magnetic permeability of different areas of the tape on tensile mechanical stresses, obtained using MIT.

下载 (17KB)
索引源数据


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».