巨磁阻抗效應指的磁性材料的交流阻抗隨外磁場(chǎng)的變化而顯著(zhù)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(chǎng)Hex的變化曲線(xiàn)Z-Hex來(lái)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(cháng)度也無(wú)法嚴格控制，所以通過(guò)樣品的Z-Hex曲線(xiàn)無(wú)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(chǎng)的變化曲線(xiàn)ΔZ/Z-Hex來(lái)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(chǎng)為零時(shí)的阻抗(Hex = 0)作為參考點(diǎn)，但是因為材料的剩磁狀態(tài)影響阻抗Z(0)的值，所以這個(gè)定義可能不合適；另一種以最大磁場(chǎng)Hmax的阻抗值作為參考點(diǎn)，Hmax的值由實(shí)驗設備確定，因此Hmax也可能受實(shí)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(shí)的外磁場(chǎng)或實(shí)驗設備所能提供的最大磁場(chǎng)。

　　早在六十年前，Harrison等人就已經(jīng)發(fā)現在外加軸向磁場(chǎng)的作用下，鐵磁性細絲的感抗會(huì )發(fā)生變化，當時(shí)把這種物理現象稱(chēng)為磁感應效應。1992年，日本名古屋大學(xué)K. Mohri等人發(fā)現CoFeSiB非晶絲的兩端的感應電壓隨著(zhù)外加直流磁場(chǎng)的增加而急劇下降，當時(shí)他們測量到的電壓是非晶絲感抗部分對應的分量，因此實(shí)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(huì )隨外加直流磁場(chǎng)發(fā)生明顯的變化，為與通常所說(shuō)的磁阻(MR)效應區分，該效應被稱(chēng)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(guān)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(shí)，在外磁場(chǎng)作用下交流阻抗會(huì )發(fā)生顯著(zhù)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(chǎn)科研領(lǐng)域是一個(gè)重要問(wèn)題，現在有很多的新技術(shù)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(mén)傳感器,振動(dòng)或轉動(dòng)線(xiàn)圈等，但這些傳感器都有一定缺陷?；魻栐敵鲂盘栕兓?，測量電流時(shí)還有一定的磁場(chǎng)方向各向異性，適用于中強磁場(chǎng)測量;磁通門(mén)和檢測線(xiàn)圈測磁場(chǎng)，對線(xiàn)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(guò)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(diǎn)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(méi)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(dòng)，可以實(shí)現調制、解調、濾波、振蕩和共振等多種功能?；?b>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(diǎn)。GMI磁傳感器不但繼承了傳統磁傳感器的優(yōu)點(diǎn),而且由于它能探測微弱磁場(chǎng),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(diǎn)。

02速度檢測

　　巨磁阻速度傳感器在汽車(chē)領(lǐng)域可以用于A(yíng)BS、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(wú)磁滯、非接觸、熱穩定性好、體積小等優(yōu)點(diǎn),因此它在高靈敏度微型磁傳感器領(lǐng)域中有著(zhù)十分誘人的應用前景。