ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ по теме: ИНЖИНИРИНГ СТРУКТУРНЫХ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СВОЙСТВ АМОРФНЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МИКРОПРОВОДНИКОВ НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА (заключительный)

Объектом исследования являются аморфные ферромагнитные микропроводники в стеклянной оболочке с металлическими жилами составов Co(69-х)Fe4CrхSi12B11 с различным содержанием Cr (x = 0, 2, 4, 6, 8), изготовленные методом закалки из расплава Тейлора-Улитовского. Целью исследования является создание высококачественных аморфных ферромагнитных микропроводников на основе кобальта и детальное изучение их электрических, магнитных и микроструктурных свойств в исходном состоянии, в процессе термической обработки Джоулевым нагревом и после охлаждения. Основным результатом технологической части проекта является отработка технологических режимов и изготовление опытных серий микропроводников в стеклянной оболочке со следующими составами аморфной жилы: Co73Fe4Si12B11, Co71Fe4Si12B11Cr2, Co69Fe4Si12B11Cr4, Co67Fe4Si12B11Cr6 и Co65Fe4Si12B11Cr8 (содержание Cr от 0 % до 8 %). Показано, что наличие Cr в сплавах приводит к необратимым релаксационным процессам в аморфной фазе, которые проявляются уже при 170 °С и приводят к необратимому увеличению электросопротивления максимально до ~ 1,0 %. Для сплава без Cr увеличение электросопротивления не превышает 0,2 %. Характерной чертой сплавов, содержащих хром, является наличие минимума температурной зависимости электросопротивления, наблюдаемого при аномально высоких температурах, до ~300 °С. Детальные исследования электромагнитных и микроструктурных характеристик микропроводников Co69Fe4Si12B11Cr4 с содержанием хрома 4% показали, что, при термообработке образцов по режимам: нагрев при постоянной температуре (T ~ 396 °С) и длительная временная выдержка от 1 часа до 40 часов, в них происходит образование кластерной, а затем и нанокристаллической структуры с размерами от 2 нм до 20 нм, в зависимости от времени термообработки. Из микропроводников, прошедших специальную термообработку при температуре 396 С в течение 1 часа, 12 часов и 40 часов, изготовлены образцы ГМИ-сенсоров, а на их основе - образец сканирующего ГМИ магнитометра для измерения магнитных полей токовых структур и отрезков аморфных микропроводников. Чувствительность по магнитному полю сканирующего ГМИ магнитометра составляет ~ 10 нТ, пространственное разрешение ~ 1.3 мм.