GMI效應

　　巨磁阻抗效應指的磁性材料的交流阻抗隨外磁場的變化而顯著變化的現象。按照巨磁阻抗效應的定義，巨磁阻抗效應應該用磁性材料的阻抗Z隨外磁場Hex的變化曲線Z-Hex來表征。但是由于不同的磁性材料的電阻率相差很大，即使是同種磁性材料制備的樣品的厚度和測量長度也無法嚴格控制，所以通過樣品的Z-Hex曲線無法比較不同樣品的巨磁阻抗效應的強弱。因此在研究中采用阻抗的相對變化值隨外加磁場的變化曲線ΔZ/Z-Hex來表征巨磁阻抗效應。

　　目前，對巨磁阻抗效應的定標有兩種：一種是采用外加磁場為零時的阻抗(Hex = 0)作為參考點，但是因為材料的剩磁狀態影響阻抗Z(0)的值，所以這個定義可能不合適；另一種以最大磁場Hmax的阻抗值作為參考點，Hmax的值由實驗設備確定，因此Hmax也可能受實驗設備的限制。第二種定義：

　　上式中，Hmax通常是達到飽和阻抗時的外磁場或實驗設備所能提供的最大磁場。

　　早在六十年前，Harrison等人就已經發現在外加軸向磁場的作用下，鐵磁性細絲的感抗會發生變化，當時把這種物理現象稱為磁感應效應。1992年，日本名古屋大學K. Mohri等人發現CoFeSiB非晶絲的兩端的感應電壓隨著外加直流磁場的增加而急劇下降，當時他們測量到的電壓是非晶絲感抗部分對應的分量，因此實際上這種現象是磁電感效應。往后的研究表明，鐵磁非晶合金的交流電阻也會隨外加直流磁場發生明顯的變化，為與通常所說的磁阻(MR)效應區分，該效應被稱為交流磁阻效應。1994年巴西的Machado等人在Co70.4Fe4.6Si15B1非晶鐵磁薄帶中觀察到了這種交流磁阻效應。K. Mohri等人在綜合考慮了磁電感效應和交流磁阻效應后，認為兩者是同一物理效應的不同方面，并把磁性材料通以交變電流時，在外磁場作用下交流阻抗會發生顯著變化的現象正式命名為巨磁阻抗(GMI)效應。

01電流測量

　　電流測量在生產科研領域是一個重要問題，現在有很多的新技術和新材料都應用到電流測量的裝置上。最常用的電流傳感器有霍爾(Hall)元件電流傳感器、磁通門傳感器,振動或轉動線圈等，但這些傳感器都有一定缺陷。霍爾元件輸出信號變化小，測量電流時還有一定的磁場方向各向異性，適用于中強磁場測量;磁通門和檢測線圈測磁場，對線圈繞制特別精確，信號處理要求較高，上述傳感器的電路太過復雜，本較高。

　　目前非晶材料制作工藝的成熟，使得性能穩定、高靈敏度、響應速度快、非接觸、低成本的磁敏傳感器設計成為可能。用這種材料制出的樣品具有很多特點如微型化、磁阻抗效應大、靈敏度高、高速響應、溫度穩定性、低功耗且幾乎沒有磁滯現象、對溫度的變化具有相對穩定性、飽和磁致伸縮系數幾乎為零等。該材料制成的傳感器[6-11]使用交流驅動，可以實現調制、解調、濾波、振蕩和共振等多種功能。基于GMI效應的GMI磁傳感器由低磁致伸縮材料和CMOS集成電路構成，利用磁性材料的巨磁阻抗效應工作的。該傳感器很好地彌補了傳統磁敏傳感器存在的不足，這也使得GMI傳感器成為國內外廣泛研究的焦點。GMI磁傳感器不但繼承了傳統磁傳感器的優點,而且由于它能探測微弱磁場,具有高穩定性、高靈敏度、高分辨率、響應速度快及低功耗等特點。

02速度檢測

　　巨磁阻速度傳感器在汽車領域可以用于ABS、變速箱、凸輪和曲軸等速度及位置檢測。

　　GMI傳感器與傳統的磁電式傳感器相比，具有靈敏度高、響應快、無磁滯、非接觸、熱穩定性好、體積小等優點,因此它在高靈敏度微型磁傳感器領域中有著十分誘人的應用前景。