CN1297554A - 形成具有阶跃磁通变化的电子物品监视标记的横向场退火处理 - Google Patents

形成具有阶跃磁通变化的电子物品监视标记的横向场退火处理 Download PDF

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CN1297554A CN99805183A CN99805183A CN1297554A CN 1297554 A CN1297554 A CN 1297554A CN 99805183 A CN99805183 A CN 99805183A CN 99805183 A CN99805183 A CN 99805183A CN 1297554 A CN1297554 A CN 1297554A
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Abstract

一种待用于物品监视系统(51)中的标记(20),可通过处理一具有纵轴的连续的磁性材料带(28)来制备。在该磁性材料中产生一些磁畴(42)以产生一包括多个基本平行的畴壁(40)的壁结构,所说的这些畴壁都沿着与该连续料带的纵轴倾斜至少15°的畴壁方向伸展。然后再对该连续料带进行处理,以便在施加的磁场强度低于一阈值时使该基本平行的畴壁结构处于钉扎状态。可对该经处理的连续料带进行切割,以生产出分立的磁性元件,在该施加磁场超过一定阈值时,这些磁性元件呈现出磁通的阶跃变化。

Description

形成具有阶跃磁通变化的电子物品 监视标记的横向场退火处理
发明领域
本发明涉及用作传感器的磁性材料和制备与使用这些标记的方法及系统。
发明背景
在使用磁性标记的电子物品监视(EAS)系统的设计中已作了很多努力来提高标记反应的唯一性。已经实现这个目的的一种途径是增加由该标记的磁通反转所产生的电压脉冲中的高次谐波含量。因此，对于低频的背景噪音和由存在于EAS系统中的经常发现的其它磁性材料所产生的磁屏蔽噪音与信号，该标记的响应信号就变得更容易区分和检测。
一种呈现出高度唯一性的磁性标记被公开于美国专利4,660,025中，其标题为“具有大的巴克豪森不连续性的磁滞回线的物品监视磁性标记”，它是和本申请一道共同转让的。在公开于‘025专利的该发明的一个实施例中，标记是用具有内应力的无定型金属合金带制作的，该内应力在其磁滞回线中会产生大的巴克豪森不连续性。磁滞回线的不连续性出现在一开关阈值处。当该标记暴露于一最大波幅超过该开关阈值的交变询问场信号时，就会产生该交变询问场信号的高次谐波。
另一产生询问场信号高次谐波的磁性标记被公开于美国专利4,980,670中，标题为“可去激活的具有阶跃磁通变化的E.A.S.标记(Deactivatable E.A.S.Marker Having a Step Change In MagneticFlux)”。该’670号专利具有与本申请共同的发明人和受让人。该’670号专利的磁性标记的磁滞回线特性在所施加磁场的阈值上显示出磁通的阶跃变化。在’670号专利的情形中，产生理想的磁滞回线特性的条件是，该标记的材料应具有一钉扎的畴壁结构(a pinned domain wallconfiguration)，该钉扎畴壁结构一直保持到施加的场达到预定阈值为止，在这阈值上钉扎状态被所施加的磁场克服，因而在磁通上引起一阶跃变化。这种磁通的阶跃变化提供一从该标记发出的响应信号，这种信号富含高次谐波量，因而是独特和容易检测的。
按照在’670号专利中公开的工艺，对无定型磁性合金的连续带进行切割，以形成一些分立的磁性合金材料条。沿该切条的纵向施加一磁场以形成磁畴结构，并且通过退火将所形成的这些畴壁钉扎住。一类似的畴壁钉扎方法被描述在Schafer等人的文章“在软的无定型磁性材料中畴壁的各向异性钉扎(Anisotropy pinning of domain walls insoft amorphous magnetic material)”，此文出处为IEEE Transactionson Magnetics,Vol.27,No.4,July 1991,PP.3678-3689。
制备具有阶跃磁通变化的磁性标记的一种改进方法公开于美国专利5,313,192中，其标题为“可去激活/可复活的具有阶跃磁通变化的磁性标记(Deactivatable/Reactivatable Magnetic Marker Having aStep Change In Magnetic Flux)”，该专利具有与本申请共同的发明人和受让人。
按照’192号专利的教导，对无定形金属合金的连续条带施加畴壁钉扎处理就可避免切割料条的麻烦和避免切割时的强劳力操作。在整个块材料上，使沿着连续料带的长度方向每隔一定间隔的各该连续的无定形材料区结晶。这些结晶的块区(bulk region)从磁性上将该无定形的，被钉扎畴壁的插入区隔开，使得为了将连续料带分割成单个的标记条而在这些结晶区进行的切割，并不会明显改变所得到的这些单个标记的钉扎畴壁的磁特性。
专利’025、’670、’192的公开内容在此引入作为参考。
虽然专利’192的上述连续退火方法由于它可有效地制备出显示钉扎畴壁的磁滞回线特性而是有利的，但每隔一定间隔提供的使该标记在磁性上不受切割该连续料带的不利影响的这些结晶区多少有些不利，因为每隔一定间隔的这些结晶区的存在就预先决定好了该标记部件的长度。一旦形成了其上有这些结晶区的该连续料带，则由它生产的标记的长度就固定了。最好是生产一些连续的钉扎畴壁的材料卷，从它们可切割出任意希望长度的分立标记条。
发明目的和概述
本发明的目的是通过连续的退火处理生产出具有钉扎畴壁特性的磁性部件。
本发明的另一目的是生产这样的磁性部件，使其长度不由在连续金属合金带条中形成的结晶区的位置来预先决定。
按照本发明的一个方面，提供一种制造用于物品监视系统中的标记的方法，该方法包括下述步骤：提供一具有纵轴的连续的磁性材料带；在该连续的磁性材料带中产生具有壁结构的磁畴，该壁结构包括多个基本上平行的畴壁，所述多个基本平行的畴壁沿与该连续材料带的纵轴至少倾斜15°的畴壁方向伸展；以及在磁畴产生步骤之后对该连续条带进行处理，以使具有该基本平行畴壁的壁结构对所施加的磁场值低于一阈值时仍保持在钉扎状态。按照共同未决的申请序列号[代理人案卷号C4-466]的教导，为了获得壁结构的钉扎状态所需要的处理步骤可包括退火，另外也可通过沉积一层硬的或半硬的磁性材料来实现，该共同未决的申请是与本申请同时提交的，而且具有与本申请共同的发明人和受让人。
优选该磁性材料基本上不呈现磁致伸缩，而且在按照本发明的这方面进行处理之后，该阈值就会小于1Oe。根据本发明的另一优选实施例，该平行畴壁可与该连续磁性材料带的纵轴形成90°或45°的夹角。
按照本发明的另一方面，提供一种制造待用于物品监视系统中的标记的方法，该方法包括下述步骤：提供一具有纵轴的连续的磁性材料带；在该连续的磁性材料带中产生具有壁结构的磁畴，该壁结构包括多个基本上平行的畴壁，所述多个基本平行的畴壁沿与该连续材料带纵轴至少倾斜15°的畴壁方向伸展；以及在磁畴产生步骤之后对该连续材料带进行处理，以便使具有该基本平行畴壁的壁结构稳定；然后，在该处理步骤之后沿该连续料带纵轴的横向切割该连续料带，以便形成分立的标记元件，该分立的标记元件中的每个都有呈现巨大的巴克豪森不连续性的磁滞回线，以致于将该标记元件暴露于外磁场下，且其沿该标记元件的磁极化相反方向的场强超过一预定阈值时，就会导致该磁极化的再生性反转。
采用本发明的畴壁钉扎或稳定工艺，该经处理的连续合金带就可进行横向切割，以生产任意要求长度的分立的标记条，同时还保持希望的阶跃磁通特性。在该标记条端部的磁畴可用来把不与该端部接触的磁畴从磁性上隔离起来，使其免受切割操作的破坏性影响。
本发明的上述以及其它特点和方面，因结合附图阅读下面的详细描述将会更加明显。
附图简述
图1表示按照本发明原理生产的含有磁性元件的物品监视标记；
图2示意性图示出一种用来完成本发明所述处理的设备；
图3表示按照本发明第一实施例生产的标记的磁滞回线的特性；
图4图示出一电子物品监视系统，它包括一去激活装置并含有图1所示的标记；
图5是一按照本发明第一实施例生产的磁性元件的图示说明，该元件具有呈“Z”字构形横向伸展的磁畴；
图6为响应纵向施加的询问场信号时图4的磁性元件所显示的相反极性的“Z”字形磁畴结构的图示说明；
图7表示按照本发明第二实施例形成的磁性元件的磁滞回线特性；
图8A表示按照本发明形成的另一例磁性元件的磁滞回线特性；图8B表示通过修整图8A磁性元件的端部所得到的磁性元件的磁滞回线特性；
图9表示按照本发明形成的另一例磁性元件的磁滞回线特性；
图10A表示通过修整图9所示磁性元件端部所得到的磁性元件的磁滞回线特性；图10B表示将磁通集中器(flux concentrator)安置在图10A所示磁性元件的端部所得到的磁滞回线特性；
图11是一按照本发明第三实施例提供的磁性元件中形成的磁畴结构图示，它有点像“不均匀的理发店旋转立柱标志”；
图12A是一按照本发明第四实施例提供的磁性元件中形成的磁畴结构图示，它有点像“均匀的理发店旋转立柱标志”；图12B是在图12A所示结构中，当暴露在一询问场信号中时由于钉扎畴壁释放所产生的“不均匀的理发店旋转立柱标志”结构的图示。
优选实施例和实践的详述
按照本发明原理制作的标记20被表示在图1中。该标记20包括一基片21和一覆盖层22，磁性元件23就安置在这二者之间。在基片21表面下涂敷有合适的压敏粘结剂，用来将该标记20固定到拟受监视的物品上。另外，为了将该标记20固定到物品上，也可使用任何其它的已知方案。
图2示意地图示出一种按照本发明所述的用于连续处理磁性材料的设备。标号24表示供带卷盘，而标号26则表示受带卷盘。连续的磁性金属合金材料带28被连续地从该供带卷盘24抽出并收卷在受带卷盘26上。该连续的金属合金带28被啮合于主动轮30和压带轮32之间。该主动轮30和压带轮32合作，连续地将该金属料带28沿着从供带卷盘24到受带卷盘26的路径传送。在卷盘24和26之间的该路径上设置有一退火区34，该金属料带28就被连续地传送通过该退火区。该退火区34可由一炉子来提供，在该炉中还可产生一个或多个组态的磁场。
例1
按照本例，可利用图2所示设备完成的二级退火过程被应用在具有组成为Co74Fe5Si2B19(按原子百分数)、尺寸为50mm×7mm×0.019mm的无定形材料的分立条上。将会理解，这种材料基本不显示磁致伸缩。在第一退火阶段，施加了一横向磁场，其大小至少为200Oe。该磁场施加于该带的平面中并基本上与该带的纵轴垂直。该第一退火阶段是在300℃的温度下进行的，为时20分钟。然后进行第二退火阶段，以便将在第一退火阶段期间产生的横向磁畴结构钉扎住或稳定住。在第二退火阶段，在350℃的温度上维持一有效时间20分钟而且不施加磁场，虽然会有小的杂散磁场存在。在此过程之后，磁性元件就具有如图3所示的磁滞回线特性。可以看出，图3的特性曲线在大约1.2Oe的阈值水平上呈现出一巨大的巴克豪森不连续性或磁通的阶跃变化。
图5图示出在按照本例制备的磁性元件中产生的磁畴结构。沿着该合金条的长度形成一系列平行的畴壁40。这些畴壁40沿该合金条的长度限定一系列磁畴42。这些畴壁40基本上沿着与该条带纵轴垂直的方向伸展。
由于在该第二退火阶段期间杂散磁场的存在，因而该磁性元件在沿其长度方向上就会具有一小的剩余磁化，而且该磁畴42的磁极性呈现出图5所示的“Z”字形图案。这就是说，每个这些磁畴42都显示为两个取向中的一个，而且这些磁畴的取向都沿着磁性元件的长度方向交替变化。这些磁极的取向由图5中的箭头表示。两个取向中的一个向上而且偏右。另一个则向下而偏右。(应该明白，为了说明的目的，箭头向右倾斜在图5中作了些夸张。)为了随后的讨论，图5中向右的方向与图3中轴的正方向相对应。
现在将参照图5和图6来对中请人深信的引起由图3中磁滞回线所显示的磁通阶跃变化的机理进行描述。
假定所加磁场从阈值水平以上的正值开始下降，则当纵向施加的磁场降到0时该磁通就会减小，这被认为是伴随有磁畴的极化方向向左的转动。当所施加的磁场接近负的阈值水平时，该磁通就继续减小到一基本为0的合成磁通。然后在该负阈值处就会发生磁畴极性的突然反转，以便提供图6所示的另一种Z字形图案，在图中磁畴的极性既有朝上偏左的又有朝下偏左的。应该注意，图6中每个磁畴的极性与图5中相应磁畴的极性全然相反。该磁畴极性的突然反转是一“快速动作”，它提供在图3的-1.2Oe水平处所示的不连续性或磁通的阶跃变化。也可能在这磁场水平上存在有畴壁钉扎的解除。
当反向(向左侧)施加的磁场减小到阈值以下的水平，然后沿正方向增加到正阈值之上的水平时，该机制就反转过来。在该正阈值上则会出现另一磁通的不连续变化。
例2
对和例1同样的材料，除了在第二退火阶段期间沿条带的纵向施加的磁场强度是2Oe之外，完全采用同样的方法进行处理。
图7表示出所得磁性元件的磁滞回线特性。从图7可观察到，一巨大的不连续性或磁通阶跃变化出现在大约0.9Oe的阈值水平上。图7所示的阶跃变化大于先前例子中产生的特性的阶跃变化。在本例中更大幅度的磁通阶跃变化是由在第二退火阶段中产生的较大纵向磁化引起的。
在本例中获得的这些结果可认为比先前例子中的结果更为有利，因为较低的阈值水平和更大的磁通阶跃变化两者都是希望的特性。但是，如果在第二次退火中纵向磁场增大到3或4Oe，则磁化强度的纵向分量会变得足够地大，以提供一基本的去磁磁场。所得到的该磁性元件显示出一剪切回路特性而不是磁通的阶跃变化特性。
例3
在本例中使用了一种与先前例子同样成分和同样长度，但宽为3.2mm和厚为0.02mm的无定形金属合金条。按照该二阶段退火过程，第一退火阶段是在300℃的温度和在材料平面内垂直于材料纵轴的方向上施加1 kOe的磁场的条件下进行的，为时20分钟。第二退火阶段是在350℃的温度和沿材料纵轴的方向上施加一小磁场(基本上小于1Oe)的条件下进行的，为时30分钟。所得材料的磁滞回线示于图8A中。将会注意到磁通阶跃变化的存在。
从该磁性元件的每端修掉大约3mm的材料。该修整过的磁性元件的磁滞回线被示于图8B中，而且基本上是与修整前的该元件的磁滞回线相同。这可用来证明该元件的磁学特性并不会受横过元件宽度切割的不利影响。应当相信，在该磁性元件中一些横向伸展的畴壁的存在会将元件中多数磁畴与切割操作的任何去磁影响隔离开。
例4
在本例中使用了一种具有与例3同样成分和尺寸的元件。第一退火阶段是在大于1kOe的垂直磁场下，在300℃的温度上进行了30分钟。第二退火阶段是在所施加的1Oe的纵向磁场下，在350℃的温度上进行了10分钟。响应峰值振幅为2Oe的纵向交变驱动场所获得的该退火材料的磁滞回线特性，示于图9中。将会观察到，该特性是有部分突变和部分剪切变。应当相信，与图8的特性相比较为图9所示的更为剪切变的特性，是由于在第二退火阶段过程中施加的较大纵向场产生的纵向磁化增大所引起。
图9的磁滞回线特性有些不同于图7所示的特性，它在所谓的“开关阈值”上(在图7的情形大约为0.8Oe)显示出磁极性的阶跃反转。图9所示的特性也不同于图3所示的‘670号专利的磁滞回线的特性，其中磁化在钉扎阈值+Hp处出现阶跃增加。相反，这里的图9的特性却在所施加磁场适当减小时，在图9的T处表示的阈值点上显示出阶跃减小。也就是说，如果施加的磁场是处于H1的水平，基本上是在该阈值水平T之上，然后将该施加场的振幅减小，则在达到阈值水平T时就会出现该磁性元件的磁化程度的突然减小。在这种情形应相信，元件几何形状的去磁效果与所施加磁场的减小相结合，就可在该阈值处引起磁化强度的突然降落。在本例中，在点T的阈值水平低于1Oe很多。
图10A表示在从该元件每端去掉3mm的材料后所得到的磁滞回线的特性。将会看出，对在本例中生产的磁性元件进行切割基本上能消除该磁滞回线特性的突变现象。但是，该突变却可能通过在该磁性元件的每端上提供磁通集中器得到恢复。当将由铁基无定形料带制作并具有尺寸10mm×7mm×0.02mm的磁通集中器安装在该磁性元件的每端，而且该材料端处于相应磁通集中器的中心时，就会得到图10B所示的磁滞回线。将会看到，图10B的回线基本上与图9的回线相同。
例5
在本例中，对上面例2描述的过程作了如下变化，在该第一退火阶段过程中，使所施加的磁场与该材料纵轴的垂直方向偏离了几度(不大于10°)。在第二退火阶段过程中施加的该小纵向磁场，导致了非零的剩磁。而且，还产生了磁滞回线特性的突变。由偏离垂直方向的退火产生的该磁畴结构图示于图11中。图11的磁畴结构可以称为“不均匀的理发店旋转立柱标志”结构。将会看到，图11中的那些畴壁40’都是平行延伸的，而且相对于该材料的纵轴成锐角。这些磁畴沿该材料纵轴方向的宽度是变化的，较宽和较窄的磁畴是相互交替的，较宽的磁畴的极性向下并向该元件的一纵向偏斜，较窄的磁畴的极性向上并向该元件的相反纵向偏斜。该磁畴极性的取向是与该畴壁取向平行的。
如果沿该磁性元件向右的纵向施加一磁场，则磁畴就有向所施加磁场方向转动的倾向，直到达到阈值水平为止，在这个阈值水平位置上，较大的磁畴经历取向的突然反转。同时，该较小的磁畴也发生反转以将静磁能减至最小。其结果就是磁滞回线的巨大突变。
例6
在本例中，使具有与前述例子相同组成、尺寸为50mm×3mm×0.02mm的磁性元件经历一二级退火处理，以产生畴壁被钉扎的磁畴结构。第一退火阶段是在300℃的温度上，在与该材料的纵轴成45°并在材料平面内的饱和磁场下进行的，为时20分钟。该第二退火阶段是在350°的温度上，在没有磁场或只有很小磁场存在的条件下进行的，为时20分钟。
所得磁性元件的磁滞回线示于图13中。应该注意，这种特性与图3中所示的上面引述专利’670的特性相似。从该磁滞回线特性将会看到，开关阈值水平出现在大约0.6Oe的磁场强度处。
由本例的二级退火过程得到的磁畴结构图示于图12A中。因为所述畴壁是平行的，其取向相对于该磁性元件的纵轴成锐角，而且那些磁畴沿该纵轴方向上的宽度基本上是均匀的，所以这种磁畴结构可以叫做均匀的“理发店旋转立柱标志”结构。这些磁畴的极性取向，沿着该磁性元件的长度方向在向上偏右的取向和向下偏左的取向之间交替变化。磁畴的极性取向是与畴壁的取向平行的。
图12B图示出在沿该磁性元件的长度方向施加一阈值水平以上的磁场时，一些畴壁是如何响应该磁场被释放或被去钉扎的。对于图12B来说假定该磁场是沿朝右方向施加的。图12B中的虚线是图12A中原来被钉扎在磁畴结构中的这些畴壁的先前位置。如从图12B所见，一些畴壁被移动了，使得具有向上偏右取向的磁畴变大，而以向下偏左极化的磁畴为代价。由施加向右的磁场所引起的最终结构是一不均匀的理发店旋转立柱标志结构。那些先前被钉扎的畴壁的释放是突然发生的，这就会产生图13的突变的或阶跃的磁滞回线特性。
如在前述例子中那样，大多数磁畴都是横过该磁性元件伸展而不触及该元件的端部。因而，在该元件的端部切割并不影响该大多数的磁畴，这使得尽管实行横穿材料宽度的切割也能保持所希望的突变磁滞回线特性。
可以认为，10°或更大的纵轴和畴壁方向之间的夹角可提供充分数目的不与磁性元件端部接触的磁畴，从而在该材料切割之后还能保留所希望的突变特性，这也取决于该标记的尺寸。
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就前面的例子而论，在这些例子中列举的该二级退火过程，可以施加于连续的合金料带，即通过首先将该连续料带连续送过图2所示的退火区34，以完成第一退火阶段(施加倾斜磁场)，然后将该料带再次传送过该退火区34，以完成由特定例子所要求的第二退火阶段。另外，该二级退火过程也可以通过将该连续料带连续地沿一路径一次送过第一和第二退火区，在上述两退火区中分别完成该第一和第二退火阶段。
下述例子包括施加于连续合金料带的三级退火过程。
例7
将宽为1.5mm、厚约0.02mm、组成为Co72.8Fe4.7Si5.5B17(原子百分数)的连续的无定形合金料带连续传送过退火区34(图2)，以便在300℃的温度上进行第一退火阶段，其有效退火时间为6分钟。在该第一退火阶段期间，在合金料带的平面内沿垂直于该料带长度的方向施加一强度大于1kOe的磁场。在这第一退火阶段之后，将该合金料带收卷在卷盘26上并使其冷却。
在冷却之后，再将该合金料带连续地传送过该退火区34，以便完成第二退火阶段。在第二退火阶段期间，将该退火区中的三个温区分别保持在350℃、300℃、255℃，而且这三个温区按所说的顺序沿料带传送路径分布。沿着该料带的传送路径这三个温区基本上是等长的，而且在所有三个温区上一起花的总有效退火时间大约为5分钟。在该第二退火阶段过程中不施加磁场。
在第二退火阶段之后重新将该合金料带卷好，然后再次将它连续传送过该退火区，以完成第三退火阶段。对于第三退火阶段来说，沿着料带长度施加有1Oe的磁场，而且保持与第二退火阶段同样的三个温区。在第三退火阶段中，消耗在三个温区的有效退火时间大约为10分钟。
然后将该连续料带切割成长为30mm或25mm的矩形节段，并在该矩形节段的端部装配上磁通集中器，以形成物品监视标记。该磁通集中器是由铁基无定形合金料带制作的7mm的见方，厚0.02mm的段片。
所得到的物品监视标记具有与图7所示形状相似的磁滞回线特性，并具有理想的高幅度的磁通阶跃。
*  *  *  *  *  *  *
如果希望利用按照本发明生产的磁性元件来形成可去激活和可恢复使用的标记，则可通过在该磁性元件上施加半硬或硬的控制部件。于是可通过使该硬的或半硬的控制部件磁化来使该所得到的标记停用；通过使该控制部件去磁来实现该标记的恢复使用。
在上述例子中，使用了钴与铁的比例约为15∶1(原子百分数)的钴-铁基的成分来提供基本不显示磁致伸缩的磁性元件。但是，钴与铁的其它比例也可采用，因为没有磁致伸缩虽然理想，对于本发明来说并非必要的。而且，可以相信，在利用各种组成的钴-镍、镍-钴、和铁-镍基合金时，也可使用本发明的上述技术。
图4图示出图1所示的标记20在一装有停用装置的物品监视系统中的使用。更具体地说，该系统51包括用虚线表示在52处的询问或监视区，例如商店的出口区。标记20A被表示为附着在放置于该区52中的物品上，它具有如同本发明的标记20的那些属性。该系统的发送器部分包括一频率发生器53，其输出馈送到功率放大器54。该功率放大器54依次再激励磁场发生线圈55。该后面提及的线圈在询问区52中建立起一具有希望频率和振幅的交变磁场。该磁场的振幅将依据系统的参数，如线圈尺寸，询问区的大小等等而变化。但是，该振幅应超过最小磁场，以便使处在该区52中的标记在所有条件下都将经历高于阈值的磁场，从而在该标记内引起磁通阶跃变化。
该系统的接收器部分包括磁场接收线圈56，其输出施加于接收器57上。当该接收器57检测到从线圈56接收的规定范围内的由该标记20A产生的信号中的谐波含量时，该接收器就提供一触发信号给报警装置58启动报警。
与图1中的标记20相同的另一标记20B被表示在询问区52之外的物品上，因而不经受在该区内建立的询问场的作用。授权的检查站包括一标记停用装置59。标记20B沿路径61通过去激活装置59即被去激活。该标记20B通过的结果就会形成停用的标记20C，它就可以自由地通过该询问区52，不会与询问场相互作用触发报警。将会明白，停用装置50产生一具有充分大振幅的磁场足以磁化标记20B的控制段(control segments)，因而可防止该标记20B显示磁通的阶跃变化。
在所有情形中，都应明白，上述的配置仅仅是许多可能的具体实施例的说明例证，代表本发明的一些应用。例如，作为将处理过的连续合金料带切割成矩形节段的另一方法，可期待使用一种不垂直于料带长度方向的切割角度。在畴壁结构不垂直的情形下，该切割角度可以与该畴壁角度平行，或者至少沿与畴壁角度相同的方向倾斜，以便使经受切割的磁畴数最少。按照本发明的原理可以容易地作出多种不同的其它配置而并不偏离本发明的精神和范围。

Claims (62)

1．一种制造待用于物品监视系统中的标记的方法，该方法包括如下步骤：
提供一具有纵轴的连续的磁性材料带；
在该连续的磁性材料料带中产生具有壁结构的磁畴，该壁结构包括多个基本上平行的畴壁，所述多个基本上平行的畴壁沿与该连续材料带的纵轴至少倾斜10°的畴壁方向伸展；以及
在该磁畴产生步骤之后，对该连续材料带进行处理，以使具有该基本平行畴壁的壁结构对所施加的磁场低于一阈值时仍保持在钉扎状态。
2．按照权利要求1所述的方法，其特征在于：该处理步骤包括对上述连续的磁性材料带进行退火。
3．按照权利要求2所述的方法，其特征在于：磁畴形成和处理步骤中的每一步骤都包括将该连续磁性材料的带连续传送通过退火区。
4．按照权利要求3所述的方法，其特征在于：该处理步骤包括在对所述连续料带退火的同时沿该料带的纵轴还施加一2Oe的磁场。
5．按照权利要求3所述的方法，其特征在于：该处理步骤包括在对所述连续料带退火的同时沿该料带的纵轴还施加一1Oe的磁场。
6．按照权利要求1所述的方法，其特征在于：该处理步骤包括在该连续的磁性材料带上沉积一层硬的或半硬的磁性材料。
7．按照权利要求1所述的方法，其特征在于还包括在该处理步骤之后进行的步骤，即沿该连续料带纵轴的横向切割该连续料带，以形成分立的标记元件。
8．按照权利要求1所述的方法，其特征在于该阈值小于2Oe。
9．按照权利要求8所述的方法，其特征在于该阈值小于1Oe。
10．按照权利要求1所述的方法，其特征在于：该磁性材料基本上不呈现磁致伸缩。
11．一种制造待用于物品监视系统中的标记的方法，该方法包括如下步骤：
提供一具有纵轴的连续的磁性材料带；
在该连续的磁性材料料带中产生具有壁结构的磁畴，该壁结构包括多个基本上平行的畴壁，所述多个基本平行的畴壁沿与该连续材料带的纵轴至少倾斜10°的畴壁方向伸展；
在该磁畴产生步骤之后，对该连续材料带进行处理，以便使具有该基本平行畴壁的壁结构稳定；以及
在该处理步骤之后，沿该连续料带纵轴的横向切割该连续料带，以便形成分立的标记元件。
该分立的标记元件中的每个都有呈现巨大的巴克豪森不连续性的磁滞回线，以致于将该标记元件暴露在外磁场下，且其沿与该标记元件的磁极化相反方向的场强超过一预定阈值时，就会导致该磁极化的再生性反转。
12．按照权利要求11所述的方法，其特征在于该处理步骤包括对连续的磁性材料带进行退火。
13．按照权利要求12所述的方法，其特征在于：该磁畴形成和处理步骤中的每一步骤都包括将该连续的磁性材料带连续传送通过退火区。
14．按照权利要求13所述的方法，其特征在于：该处理步骤包括在对所述连续料带退火的同时沿该料带的纵轴还施加一2Oe的磁场。
15．按照权利要求13所述的方法，其特征在于：该处理步骤包括在对所述连续料带退火的同时沿该料带的纵轴还施加一1Oe的磁场。
16．按照权利要求13所述的方法，其特征在于：该磁畴产生步骤包括将该连续的磁性材料带连续传送通过第一种情形的退火区，而且该处理步骤包括将该连续的磁性材料带连续传送通过第二种和第三种情形的退火区。
17．按照权利要求16所述的方法，其特征在于：在所说的第二和第三种情形期间，在退火区中保持有温度相互不同的三个温区。
18．按照权利要求17所述的方法，其特征在于：在第三种情形期间沿该料带的纵轴施加1Oe的磁场。
19．按照权利要求11所述的方法，其特征在于：该处理步骤包括在该连续的磁性材料带上沉积一硬的或半硬的磁性材料。
20．按照权利要求11所述的方法，其特征在于：该畴壁的方向基本与该连续料带的纵轴垂直。
21．按照权利要求11所述的方法，其特征在于：该预定的阈值小于2Oe。
22．按照权利要求18所述的方法，其特征在于：该预定的阈值小于1Oe。
23．按照权利要求11所述的方法，其特征在于：该磁性材料基本上不显示磁致伸缩。
24．一种制造待用于物品监视系统中的标记的方法，该方法包括如下步骤：
提供一具有纵轴的连续的磁性材料带；
在该连续的磁性材料料带中产生具有壁结构的磁畴，该壁结构包括多个基本上平行的畴壁，所述多个基本上平行的畴壁沿与该连续材料带的纵轴至少倾斜10°的畴壁方向伸展；
在该磁畴产生步骤之后，对该连续材料带进行处理，以便能使具有该基本平行畴壁的畴壁结构稳定。
在该处理步骤之后，沿该连续料带纵轴的横向切割该连续料带，以形成分立的标记元件。
该分立标记元件中每个的磁滞回线都具有巨大的巴克豪森不连续性，以致于当将该标记元件暴露在外磁场下，而且在该标记元件的磁极化方向上该外磁场的强度基本上超过一预定阈值水平，然后再将该磁场强度减小到低于该阈值水平时，就会导致该标记元件磁极化的阶跃减小。
25．按照权利要求24所述的方法，其特征在于：该处理步骤包括对该连续的磁性材料带进行退火。
26．按照权利要求25所述的方法，其特征在于：磁畴产生和处理步骤中的每一步都包括将该连续的磁性材料带连续传送通过退火区。
27．按照权利要求26所述的方法，其特征在于：该处理步骤包括在对连续材料带退火的同时沿该料带的纵轴施加一1Oe的磁场。
28．按照权利要求24所述的方法，其特征在于：该畴壁的方向基本上与该连续料带的纵轴垂直。
29．按照权利要求24所述的方法，其特征在于：该预定的阈值小于1Oe。
30．按照权利要求24所述的方法，其特征在于：该磁性材料基本上不显示磁致伸缩。
31．一种用于物品监视系统中的标记，在该系统的监视区内建立一交变的磁性询问场，而且当检测到一对该场的预定干扰时就会激发报警，该标记包括一磁性元件，当不暴露于一基本磁场时，它具有畴壁结构处于钉扎状态的一些磁畴，对于施加的磁场幅值增大到一阈值之前该畴壁结构仍处于钉扎状态，且在该阈值时该畴壁结构就从钉扎状态下释放出来，引起再生性的磁通阶跃变化，当施加的磁场幅值减小到该阈值以下时该畴壁结构又返回到钉扎状态；
所说的磁性元件具有一纵轴，而且该磁性元件的磁畴的畴壁结构包括多个基本平行的畴壁，所说的多个基本平行的畴壁沿与该磁性元件的纵轴倾斜至少10°的方向伸展。
32．按照权利要求31所述的标记，其特征在于：当该磁性元件处于基本上去磁状态时，该磁性元件的磁畴具有一均匀的理发店的旋转立柱标志的构形；而当施加的磁场超过上述阈值时，该磁畴具有不均匀的理发店的旋转立柱标志的构形。
33．按照权利要求31所述的标记，其特征在于：该畴壁方向与该磁性元件的纵轴基本上倾斜45°
34．按照权利要求31所述的标记，其特征在于：该阈值小于2Oe。
35．按照权利要求34所述的标记，其特征在于：该阈值小于1Oe。
36．按照权利要求31所述的标记，其特征在于：该磁性材料基本不显示磁致伸缩。
37．按照权利要求31所述的标记，还包括一对磁通集中器，每个集中器都与该磁性元件的相应端部接触。
38．一种用于物品监视系统中的标记，在该系统的监视区内建立一交变的磁场，而且当检测到一对该场的预定干扰时就会激发报警；上述标记包括其磁滞回线具有巨大的巴克豪森不连续性的磁性元件，以致于当将该磁性元件暴露于外磁场，而且该外磁场在与该磁性元件的磁极化相反的方向上的强度超过一预定的阈值时，会导致上述磁极化的再生性反转；该标记还包括用来将该磁性元件固定到拟监视物品上的手段；
所说的磁性元件具有一纵轴和一些磁畴，该磁畴的畴壁结构包括多个基本平行的畴壁，所说的多个基本平行的畴壁沿与该磁性元件的纵轴倾斜至少10°的方向伸展。
39．按照权利要求38所述的标记，其特征在于：该畴壁方向基本与该磁性元件的纵轴垂直。
40．按照权利要求39所述的标记，其特征在于：该磁性元件的磁畴具有Z字形的结构。
41．按照权利要求38所述的标记，其特征在于：当该磁性元件处于与极小磁通相当的基本去磁状态时，该磁性元件的磁畴具有一均匀的理发店的旋转立柱标志的构形；而当在该磁性元件的纵轴方向上的外磁场强度超过该预定阈值时，该磁畴具有不均匀的理发店的旋转立柱标志的构形。
42．按照权利要求41所述的标记，其特征在于：该畴壁方向与该磁性元件的纵轴基本上倾斜45°
43．按照权利要求38所述的标记，其特征在于：该阈值小于2Oe。
44．按照权利要求43所述的标记，其特征在于：该阈值小于1Oe。
45．按照权利要求38所述的标记，其特征在于：该磁性材料基本不显示磁致伸缩。
46．按照权利要求38所述的标记，还包括一对磁通集中器，每个集中器都与该磁性元件的相应端部接触。
47．一种用于物品监视系统中的标记，在该系统的监视区内建立一交变的磁场，而且当检测到一对该场的预定干扰时就会激发报警；上述标记包括其磁滞回线具有巨大的巴克豪森不连续性的磁性元件，以致于当将该磁性元件暴露于外磁场，而且该外磁场在该磁性元件的磁极化方向上的强度基本上超过一预定的阈值，然后又将此场强减小到该阈值以下的水平时，就会导致该磁性元件的磁化的阶跃减小；该标记还包括用来将该磁性元件固定到拟监视物品上的手段；
所说的磁性元件具有一纵轴和一些磁畴，该磁畴的畴壁结构包括多个基本平行的畴壁，所说的多个基本平行的畴壁沿与该磁性元件的纵轴倾斜至少10°的方向伸展。
48．按照权利要求47所述的标记，其特征在于：该畴壁的方向基本上与该磁性元件的纵轴垂直。
49．按照权利要求48所述的标记，其特征在于：该磁性元件的磁畴具有Z字形的结构。
50．按照权利要求47所述的标记，其特征在于：该阈值小于2Oe。
51．按照权利要求50所述的标记，其特征在于：该阈值小于1Oe。
52．按照权利要求47所述的标记，其特征在于：该磁性材料基本不显示磁致伸缩。
53．按照权利要求47所述的标记，还包括一对磁通集中器，每个集中器都与该磁性元件的相应端部接触。
54．一种用于检测在询问区中物品存在的系统，它包括：
在询问区中用于产生交变的询问磁场的装置，在该询问区内该询问磁场的幅值超过一阈值；
固定在物品上的标记，该标记包括一磁性元件，当不暴露于一基本磁场时，它具有畴壁结构处于钉扎状态的一些磁畴，对于施加的磁场幅值增大到该阈值之前，该畴壁结构仍处于钉扎状态，且在该阈值水平时该畴壁结构就从钉扎状态下释放出来，引起再生性的磁通阶跃变化，当施加的磁场幅值减小到该阈值以下时该畴壁结构又返回到钉扎状态；所说的磁性元件具有一纵轴，而且该磁性元件的磁畴的畴壁结构包括多个基本平行的畴壁，所说的多个基本平行的畴壁沿与该磁性元件的纵轴倾斜至少10°的方向伸展；以及
当该标记存在于该询问区时用来检测该询问区内询问磁场扰动的装置。
55．按照权利要求54所述的系统，其特征在于：该阈值小于2Oe。
56．按照权利要求55所述的系统，其特征在于：该阈值小于1Oe。
57．一种用来检测在询问区中物品存在的系统，它包括：
在询问区中用于产生一交变询问磁场的装置，在该询问区内该询问磁场的幅值超过一阈值；
固定在物品上的标记，该标记包括一其磁滞回线具有巨大的巴克豪森不连续性的磁性元件，以致于当将该磁性元件暴露于一外磁场，而且该外磁场在与该磁性元件的磁极化相反的方向上的场强超过该阈值时，就会导致磁极化的再生性反转；该标记还包括用来将该磁性元件固定到拟监视物品上的手段；所说的磁性元件具有一纵轴和一些磁畴，该磁畴的畴壁结构包括多个基本平行的畴壁，所说的多个基本平行的畴壁沿与该磁性元件的纵轴倾斜至少10°的方向伸展；以及
当该标记存在于该询问区时用来检测该询问区内询问磁场扰动的装置。
58．按照权利要求57所述的系统，其特征在于：该阈值小于2Oe。
59．按照权利要求58所述的系统，其特征在于：该阈值小于1Oe。
60．一种用来检测在询问区中物品存在的系统，它包括：
在询问区中用来产生一交变的询问磁场的装置，在该询问区内该询问磁场的幅值基本上超过一阈值；
固定在物品上的标记，该标记包括一其磁滞回线具有巨大的巴克豪森不连续性的磁性元件，以致于当将该磁性元件暴露于一外磁场，而且该外磁场在该磁性元件的磁极化方向上的场强基本超过该阈值，然后该场强又减小到该阈值水平以下时，就会导致该磁性元件磁化的阶跃减小；该标记还包括用来将该磁性元件固定到拟监视物品上的手段；所说的磁性元件具有一纵轴和一些磁畴，该磁畴的畴壁结构包括多个基本平行的畴壁，所说的多个基本平行的畴壁沿与该磁性元件的纵轴倾斜至少10°的方向伸展；以及
当该标记存在于该询问区时用来检测该询问区内询问磁场扰动的装置。
61．按照权利要求60所述的系统，其特征在于：该阈值小于2Oe。
62．按照权利要求61所述的系统，其特征在于：该阈值小于1Oe。
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