[发明专利]一种用于磁敏探头磁芯的复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁敏探头磁芯材料，即一种用于磁敏探头磁芯的 复合材料，特别是一种具有方向识别能力、高灵敏响应跨零微弱场磁 的磁敏探头磁芯的复合材料。

背景技术

对微弱磁场，特别是对接近于零值的微弱磁场具有高灵敏响应的 新型磁敏材料，是生物磁测量、探矿、无损探伤等当今科技发展所迫 切需求的。但是，采用已有制备技术制备的磁敏材料往往不能灵敏响 应接近于零的微弱磁场。非晶和纳米晶磁敏材料是当前的研究热点， 人们通常采用在惰性气体保护下将非晶合金材料进行退火的方法来提 高磁敏材料的灵敏度，如FeCuNbSiB非晶合金在氮气保护下经540℃ 保温1小时制得的纳米晶合金(FINEMET)所具有的巨磁阻抗效应，相 比传统的半导体材料的霍尔效应及多层膜的巨磁阻效应对微弱磁场的 灵敏度提高了很多，但是仍然存在零磁场附近很不灵敏的小区域，即 仍存在零磁场盲点。所以，现有的磁敏材料制备方法不能制备无零磁 场盲点且对微弱磁场具有高灵敏响应的新型磁敏材料，难以满足当今 科技发展的迫切需要。超导量子干涉元件虽然具有极高的灵敏度，在 一定程度上可以满足当今高科技对微弱磁场测量的需求，可是，由于 其要求满足超导所需的低温，使得仪器无法微型化和制造成本及运行 成本高等原因，在许多场合无法应用。巨磁阻抗效应的发现，使人们 看到了研发高灵敏度磁敏传感器的希望，因为其灵敏度比巨磁阻效应 要高出一个数量级，比霍尔效应高出两个数量级，但是，巨磁阻抗效 应在近零磁场处的灵敏度仍然不高，常规对称的巨磁阻抗效应在近零 磁场处的灵敏度很低，被称为零场盲点。如专利高灵敏磁敏材料(专 利号：200810163790.X)，一种具有宽线性区的高灵敏磁敏材料(专 利号：201110028111.X)，一种制备灵敏度高和线性区宽的磁敏材料 方法(专利号：201110026317.9)等专利都存在零场盲点的问题，不 能满足对跨零微弱磁场灵敏响应要求。非对称巨磁阻抗效应虽然在零 磁场附近不像对称的巨磁阻抗效应那样存在零场盲点，却也存在整体 灵敏度不够高的问题，目前还不具备使用价值。虽然，通过外加偏置 直流磁场将磁敏传感器的灵敏区移动到零磁场附近的技术，可以部分 解决现有磁敏材料对近零微弱磁场不灵敏的问题，但是，这种技术不 仅存在耗能大的问题，而且还要求偏置直流磁场具有高稳定性，否则 偏置直流磁场本身的波动，将严重干扰磁敏传感器的精度，然而，现 有的电子技术还不能满足高灵敏磁敏传感器所要求的高稳定性，往往 会因为温度变化、电源波动等因素影响，使得偏置场有所波动，从而 无法实现对近零微弱磁场的准确响应。

因此，现有的技术不能满足，对跨零微弱磁场敏感，又可以微型 化和低耗能及低制造成本的现代科技发展需求。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种具有高灵敏、无零场盲 点、线性响应跨零微弱磁场的用于磁敏探头磁芯的复合材料。

一种用于磁敏探头磁芯的复合材料，其特征在于：采用含硬磁相 的磁芯材料1和软磁性能的磁芯材料2叠加而成。

本发明的目的是通过采用由含硬磁相的磁芯材料1和软磁性的磁 芯材料2叠加而成的复合磁芯实现的。所以不仅具有无零场盲点、高 灵敏、线性响应跨零微弱磁场、高可靠性、高稳定性和价格低廉等诸 项优点，还具有方向识别能力和便于微型化及低耗能的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是一种采用本发明材料制成的磁敏探头的结构示意图。

图3是图2所示磁敏探头的磁阻抗曲线。

图4是用图2所示磁敏探头制作的磁敏传感器的输出电压与磁场 关系曲线图。

图5为比较实施例1的磁阻抗曲线，

图6为比较实施例2的巨磁阻抗曲线。

图中：含硬磁相的磁芯材料1、软磁性的磁芯材料2、复合磁芯3、 螺线管4、驱动电极5、测量电极6。

具体实施方式

以下结合实施例进行详述：

图1是一种用于磁敏探头磁芯的复合材料。其要点是：采用含硬 磁相的磁芯材料1和软磁性的磁芯材料2叠加而成。显然，可以将含 硬磁相的磁芯材料1和软磁性的磁芯材料2简单地叠放在一起，也可 以用胶粘结在一起。为使含硬磁相的磁芯材料1和软磁性的磁芯材料 2不易错位、确保探头性能，最好将含硬磁相的磁芯材料1和软磁性 的磁芯材料2粘结在一起。