金属玻璃微线（MGWs）中磁畴的演变在极大降低巨磁阻抗（GMI）传感器中的磁噪声方面起着至关重要的作用。然而，大多数的MGWs中磁畴仅仅研究轴向磁畴的磁化过程，缺少对圆周磁畴翻转机制和磁化演变过程的深入研究，而圆周磁畴的磁化和翻转的潜在机制对降低噪声起着至关重要的作用。近期，兰州大学高大强教授团队和中国科学院物理所孙保安研究员团队报告了在MGWs中发现的一种磁畴运动机制：环形磁畴的单一模式均匀磁化。原子排列有序性的增加促进了磁矩的更均匀排列，从而形成了更多的环形磁畴。这抑制了轴向磁畴的翻转，并降低了磁噪声。相关研究成果以“Circumferential single-mode domain uniform magnetization in metallic glass wires reduces magnetic noise of GMI sensor”为题在Materials Research Letters上发表。
本研究报道了一种在MGWs圆周方向中实现单一模式均匀磁畴翻转的新机制，有效地降低了GMI传感器中的磁噪声。研究人员通过HR-TEM结构分析，明确了在Co-Fe-Si-B-Cr非晶丝体系中梯度化应力-电流（MS-CA）共同热处理可以有效增加晶体状有序结构在非晶基体中的比例。通过自关联函数（ACF）分析，随着热处理时长的增加，显微组织由最初的非晶无序结构向晶体状有序结构的转变，有助于形成磁畴的一致性取向排布以及提高了磁畴的定向运动，显著降低了实现饱和磁化的难度。研究结果表明，圆周磁畴的形成以及单模均匀磁化的动态演变在降低噪声方面比传统的轴向磁畴磁化发挥着更为关键的作用。MS-CA过程增强了原子有序性，促进了磁矩的排列和方向一致性磁畴的移动。此外，抑制轴向磁畴翻转以及减少圆周磁畴内的二次翻转显著降低了磁噪声。这项工作为MGW中的磁畴演化和控制提供了重要的理论见解，为下一代低噪声GMI传感器的开发铺平了道路。
