Magnetization processes features in the tapes of cobalt-based amorphous alloy

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Studies of the amorphous cobalt-based soft magnetic alloy AMAG-172 (Co–Ni–Fe–Cr–Mn–Si–B) from different manufacturers have shown that in the as-quenched state there is nonuniformity of the magnetic characteristics, and therefore the level of internal stresses across the width of the tape produced by MSTATOR (Borovichi) significantly lower. However, similar to the tape produced by NIIMET (Kaluga), there is nonuniformity of the tape in thickness, which contributes to the formation of a bimodal field dependence of magnetic permeability.This may be a consequence of the non-uniform concentration along the width of the tape of hydrogen and oxygen atoms embedded in its surface during interaction with atmospheric vapor and the presence of temperature gradients during the manufacturing process. A stepwise shape of the initial sections of the magnetization curves in the region of the first maximum of magnetic permeability was discovered. The abrupt nature of the magnetization processes in the region of weak fields allows us to conclude that in the samples of tape produced by MSTATOR, the formation of the first maximum of the field dependence is associated with an independent magnetization reversal of the surface layer, while the main layer of the tape participates in the formation of the second maximum. The smoothed shape of the stepped initial section of the magnetization curve of samples produced by NIIMET corresponds to the gradual involvement of the main layer of the tape in the processes of magnetization and remagnetization. A comparison of the hysteresis loops of both parts of the tape, measured in the same magnetic field region, shows that the field shift of the hysteresis loops is associated with the interlayer interaction of the surface and volume of the tape, and the formation of asymmetric hysteresis loops occurs with the participation of the second layer with its gradual involvement in the processes of magnetization and magnetization reversal.

About the authors

N. A. Skulkina

Ural Federal University

Author for correspondence.
Email: nadezhda-skulkina@yandex.ru
Russian Federation, Ekaterinburg, 620002

E. S. Nekrasov

Ural Federal University

Email: nadezhda-skulkina@yandex.ru
Russian Federation, Ekaterinburg, 620002

Yu. D. Eremin

Ural Federal University

Email: nadezhda-skulkina@yandex.ru
Russian Federation, Ekaterinburg, 620002

N. V. Kuznetsov

Ural Federal University

Email: nadezhda-skulkina@yandex.ru
Russian Federation, Ekaterinburg, 620002

References

  1. Скулкина Н.А., Некрасов Е.С., Денисов Н.Д., Кузнецов П.А., Мазеева А.К. Неоднородность магнитных характеристик аморфного сплава на основе кобальта в закаленном состоянии // ФММ. 2021. Т. 122. № 11. C.1135–1141. doi: 10.31857/S0015323021110140
  2. Скулкина Н.А., Некрасов Е.С. Неоднородность процессов намагничивания в закаленном состоянии ленты аморфного сплава на основе кобальта // ФММ. 2023. Т. 124. № 8. C. 703–709. doi: 10.31857/S0015323021110140
  3. Яминский И.В., Тишин А.М. Магнитная силовая микроскопия поверхности // Успехи химии. 1999. Т. 68. № 3. C. 187–193.
  4. Kools J.C.S. Exchange-Biased Spin-Valves for Magnetic Storage // IEEE Trans. Magn. 1996. V. 4(32). P. 3165–3184.
  5. Dan Dahlberg E., Miller B., Hill B., Jonsson B.J., Strom V., Rao K.V., Nogues J., Schuller I.K. Measurements of the ferromagnetic/antiferromagnetic interfacial exchange energy in CО/CoO and Fe/FeF2//J. Appl. Phys. 1998. V. 83. P. 6893.
  6. Berkowitz A.E., Takano K. Exchange anisotropy // J. Magn. Magn. Mat. 1999. V. 200. P. 552–570.
  7. Чернышова Т.А. Магнитные и магниторезистивные свойства спиновых клапанов с синтетическим ферримагнетиком и микрообъектов на их основе / Дис. … канд. физ.-мат. наук: 01.04.11.Екатеринбург: Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, 2018. 149 с.
  8. Flanders P.J., Liebermann H.H., Graham C.D. Changes in curie temperature, physical dimensions, and magnetic anisotropy during annealing of amorphous magnetic alloys // IEEE Trans. Magn. 1977. V. 13. № 5. P. 1541–1543.
  9. Bulavin L.A., Karbivskyy V., Artemyuk V., Karbivska L. Relaxation and vitrification processes of disordered iron-based systems// Springer Proceed. in Phys. 2018. V. 197. P. 331–372. https://mstator.ru/ru
  10. Dai J., Wang Y.G., Yang L., Xia G.T., Zeng Q.S., Lou H.B. Structural aspects of magnetic softening in Fe-based metallic glass during annealing //Scr. Mater. 2017. V. 127. P. 88–91.
  11. Орлова Н.Н. Влияние механических напряжений на структуру, фазовые превращения и свойства аморфных сплавов / Дис. … канд. физ.-мат. наук: 01.04.07. Черноголовка: Институт физики твердого тела РАН, 2014. 133 с.
  12. Evenson Z., Koschine T., Wei S., Gross O., Bednarcik J., Gallino I., Kruzic J.J., Rätzke K., Faupel F., Busch R. The effect of low-temperature structural relaxation on free volume and chemical short-range ordering in a Au49Cu26.9Si16.3Ag5.5Pd2.3 bulk metallic glass // Scr. Mater. 2015. V. 103. P. 14–17.
  13. Nagel C., Rätzke K, Schmidtke E., Wolff J. Free-volume changes in the bulk metallic glass Zr46.7Ti 8.3Cu7.5Ni10B27.5 and the undercooled liquid // Рhysical review B. 1998. V. 57. P. 10224.
  14. Скулкина Н.А., Иванов О.А., Павлова И.О., Минина О.А. Длительность изотермической выдержки во время термообработки на воздухе и магнитные свойства лент аморфных магнитомягких сплавов на основе железа // ФММ. 2011. Т. 112. № 6. C. 613–619.
  15. Скулкина Н.А., Иванов О.А., Павлова И.О., Минина О.А. Влияние параметров термообработки на магнитные свойства и распределение намагниченности в лентах аморфных магнитомягких сплавов на основе железа // ФММ. 2013. Т. 114. № 5. С. 411–418.
  16. Скулкина Н.А., Иванов О.А., Шубина Л.Н., Блинова О.В. Распределение намагниченности в исходном состоянии ленты аморфного магнитомягкого сплава и эффективность термической обработки // ФММ. 2016. Т. 117. № 11. C. 1121–1129. DOI:0.7868/S0015323016110127
  17. Скулкина Н.А. Распределение намагниченности и магнитные свойства кристаллических, аморфных и нанокристаллических магнитомягких материалов / Дис. ... д-ра. физ.-мат. наук: 01.04.11. Екатеринбург: Уральский государтвенный университет, 2008. 340 c.
  18. Скулкина Н.А., Иванов О.А., Мазеева А.К., Кузнецов П.А., Степанова Е.А., Блинова О.В., Михалицына Е.А., Денисов Н.Д., Чекис В.И. Влияние полимерного покрытия и прессующего давления на магнитные свойства аморфных сплавов на основе кобальта // ФММ. 2017. Т. 118. № 12. C. 1248–1256. doi: 10.7868/S0015323017120026
  19. Dong X.Z., Gröger B., Kronmüller H. Annealing effect of domain patterns of thel nearly non‐magnetostrictive amorphous alloy Co58Ni10Fe5Si11B16 //Appl. Phys. A 1982. V. 28. P. 103–107.
  20. Lopatina E., Soldatov I., Budinsky V., Marsiliusc M., Schultz L., Herzer G., Schäfer R. Surface crystallization and magnetic properties of Fe84.3Cu0.7Si4B8P3 soft magnetic ribbons //Acta Mater. 2015. V. 96. P. 10–17. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2015.05.051Get rights and content

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies