У сучасному інформаційному суспільстві датчики магнітного поля стали невід'ємним елементом інформаційних та інформаційних галузей.
В даний час датчики магнітного поля, які використовують різні фізичні, хімічні та біологічні ефекти, були розроблені та широко використовувалися в різних аспектах наукових досліджень, виробництва та суспільного життя, а також взяли на себе завдання вивчення різних видів інформації. Проте більшість технологій виявлення магнітного поля все ще мають проблеми з чутливістю та гістерезисною помилкою, що перешкоджає їх практичному застосуванню. Поєднання високої магнітної чутливості, низького рівня гістерезису та швидкої реакції поверхневої акустичної хвилі магнітострикційної плівки заліза-кобальту сітчатого типу (FeCo), можна реалізувати новий тип швидкої, високої чутливості, низької гістерезисної похибки, стабільний і надійний. Метод виявлення магнітного поля виявляє магнітне поле.
Ванг Вень, доктор філософії, дослідник Центру технології ультразвуку Інституту акустики Китайської академії наук та ін., Встановили, що конструкція сітчастої структури магнітострикційної плівки з чавуну-кобальту може отримати новий тип швидкого та чутливого метод виявлення магнітного поля та поліпшення датчика магнітного поля. Лінійність, послідовність і стійкість зменшують похибки гістерезису, тим самим підвищуючи продуктивність датчика магнітного поля. Відповідні результати були опубліковані в міжнародному журналі AIP.
В останні роки дослідники використовували магнітострикційні плівки як сенсори поверхневої акустичної хвилі (SAW) для чутливих плівок, що забезпечують новий спосіб проектування датчиків магнітного поля. Дослідницька команда Ван Вена запропонувала ПАВ-пристрій на основі плівки залізо-кобальту для відстеження струму / магнітних полів, а чутливість, отримана за допомогою теоретичної оптимізації, досягає 8,3 кГц / мТ. Проте сильний гістерезисний ефект * у магнітострикційних плівках призводить до значних гістерезисних помилок і значно знижує продуктивність датчиків.
Цього разу дослідники поєднали магнітострикційно-чутливу плівку із залізо-кобальтовою структурою графічного малюнка з поверхневою акустичною хвилею для вимірювання магнітного поля. Пропонований датчик складається з диференціального подвійного генератора ліній затримки, як показано на малюнку 1.
Поверхня пристрою на сенсорному каналі депонована методом розпилення та гравюри РФ для депонування масиву плівок із залізо-кобальтової плівки, що ефективно пригнічує дію гістерезису, звільняючи внутрішні зміни напруги у залізо-кобальті. Пристрій еталонного каналу використовується для ефективного зменшення впливу температури навколишнього середовища та інших ефектів за допомогою диференційних методів. Коли змінюється магнітне поле, магнітострикційний ефект * і ЕЕ ефект * плівки залізо-кобальту спричиняють зміну швидкості розповсюдження SAW, а зміна сигналу частот диференціального коливання може бути використана для характеристики сили магнітного поля до бути виміряним
Результати експериментів показують, що ефект гістерезису в матеріалі залізо-кобальту успішно подавлений датчиком магнітного поля ПАР з використанням магнітної чутливої плівки з сітки типу "залізо-кобальт", а похибка гістерезису становить лише одну п'яту частину рівня, датчик кобальтової плівки. Чутливість та лінійність датчика також значно покращилися, як показано на малюнку 2. Це дослідження забезпечує ефективний спосіб виявлення високоякісного магнітного поля.
* Сильний гістерезисний ефект: зміна стану намагнічування феромагнітного матеріалу завжди відстає від зміни прикладеного магнітного поля. Після видалення зовнішнього магнітного поля матеріал може зберігати початкові часткові магнітні властивості.
* Магнітострикційний ефект: розмір і об'єм матеріалу змінюються, коли змінюється феромагнітний матеріал у зовнішньому магнітному полі.
* Ефект ΔE: коли змінюється феромагнітний матеріал у зовнішньому магнітному полі, модуль еластичності (Е) Молодий також змінюється.
Малюнок 1 (а) Основна структура датчика магнітного поля поверхневої акустичної хвилі, (б) відповідь сенсорного елемента, (в) сенсорний пристрій для депонування плівки із залізо-кобальтової сітки
Рисунок 2 Порівняння ефективності датчиків між осадженим плівок із залізо-кобальтом та сіткою, (а) тест на наявність гістерезисної помилки, (б) тест на чутливість