Relajación magnética y magnetoimpedancia en hilos amorfosanálisis en temperatura

Resumen

El presente trabajo está relacionado con el estudio en temperatura de los hilos ferromagnéticos amorfos y su influencia en el porcentaje de magnetoimpedancia (MI) y los fenómenos de relajación magnética. Hilos amorfos con diferentes composiciones y constantes de magnetostricción han sido preparados mediante la técnica de enfriamiento en una rueda con agua. Los diámetros metálicos son de unos 30 micrómetros para el caso de los hilos con recubrimiento de vidrio, mientras que para el resto de unos 100 micrómetros. Se ha medida la magnetoimpedancia mediante un puente LCR en el interior de un criostato desde 80 a 400K. Los resultados a temperatura ambiente muestran que el máximo porcentaje de magnetoimpedancia crece con la frecuencia y que es mayor para hilos con menor constante de magnetostricción. La resistencia eléctrica tiene al menos un máximo con la corriente alterna que circula por el hilo, y se mueve hacia valores mayores de la corriente cuando se aumenta la frecuencia. Estos comportamientos se deben a la disminución de la profundidad de penetración al aumentar la frecuencia. La relajación magnética desaparece cuando se aumenta la amplitud de la corriente alterna y muestra los valores mayores entre 0.2 y 0.6 mA y frecuencias entre 30 y 100 kHz, dependiendo del hilo. El análisis en temperatura revela que cada hilo tiene un rango de temperaturas donde la anisotropía es alta, lo cual está relacionado con un máximo de relajación. Dentro de este rango, la impedancia muestra comportamiento de doble pico al barrer el campo magnético. El ajuste a un número discreto de procesos de tipo Debye proporcionará las energías de activación del proceso. Posteriores análisis en temperatura permiten distinguir entre procesos reversibles e irreversibles, siendo estos últimos los responsables de los cambios en el comportamiento del máximo porcentaje de MI. Además, el estudio muestra la dependencia del máximo de la permeabilidad circular con la temperatura y la amplitud de la corriente alterna que circula por el hilo. Pequeñas amplitudes de corriente implican más alta temperatura para obtener el máximo de permeabilidad, mientras que para amplitudes más altas el máximo se puede alcanzar con temperaturas bajas. La composición más adecuada para ser usada como un potencial sensor magnético será aquella que tenga el porcentaje máximo de MI más alto en el más amplio intervalo de temperatura donde sólo tienen lugar procesos reversibles.