随着第三代高灵敏度传感器技术的发展，金属玻璃丝材料在其中发挥着重要的作用。卫星的地磁自主导航定位，导弹的三维地磁匹配制导系统，可攻顶反坦克导弹复合引信等现代武器装备，都需要具有灵敏度高、响应速度快、温度特性好、功耗低、可微小型化等优点的磁传感探测技术。因此，开展应用金属玻璃丝材料的新型磁探测体制研究，不仅对提高上述武器系统的抗干扰能力及作用可靠性，而且对导航、制导及引信领域摆脱对GPS、伽利略等系统的依赖均具有重要战略意义。
近日，北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋教授研究组与化学与分子工程学院高松院士研究组合作，在此领域开展的新型金属玻璃丝磁性材料及相关机理研究，取得了重要的研究成果。通过实验发现，铁基非晶合金丝存在磁各向异性现象，其沿着丝的轴向方向为易磁化方向，而沿着径向方向磁化较难。研究人员通过原子力显微镜观察和变温磁化曲线分析，建立了铁基非晶合金丝相应的磁畴结构分布的核壳模型。即丝的表面存在着反铁磁有序结构，芯部磁畴结构则是沿着丝的轴向方向，这种核壳磁畴分布结构导致了铁基非晶合金丝的磁性各向异性。研究发现，这种核壳模型的产生与非晶合金丝的制备工艺有关系。该模型的提出为铁基非晶合金丝在微型传感器上的工程应用提供了理论指导和科学基础。该研究成果发表在最近的化学与材料的顶级杂志Chem. Comm. （DOI: 10.1039/c5cc05546f ，Nature Index杂志之一）上。
图1 在外加磁场最大为5 T下的分别沿着轴向和径向测试的磁滞回线，(a)温度为2 K，(b)温度为300 K，以及M(T)曲线，分别沿着金属玻璃丝径向(c)和轴向(d)
测试
北大新材料学院博士后廖卫兵是该论文的第一作者，该工作的参与还包括化学与分子工程学院的孟银杉同学。该工作的顺利开展得到了广东省引进科技创新团队项目和深圳市科技创新基础项目的支持。
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http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/cc/c5cc05546f#!divAbstract
Weibing Liao, Yinshan Meng, Ming Xu, Jiaxin Zheng, Song Gao* and Feng Pan*，Magnetic anisotropy of iron-based metallic glassy fibers, Chem. Commun. (2015), DOI: 10.1039/c5cc05546f
