tailieunhanh - Cảm biến đo từ trường thấp dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Bài viết nghiên cứu tính chất từ điện trở trên các thanh điện trở có tỉ số dài/rộng (n = L/W = 5, 10, 20) và độ dày khác nhau, sau đó chế tạo cảm biến tối ưu để đo từ trường thấp dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng sử dụng màng mỏng đơn lớp Ni80Fe20 có cấu trúc cầu Wheatstone kích thước 0,5x10mm (n = 20), bề dày t = 5 nm. | TẠP CHÍ KHOA HỌC SỐ 4 2016 71 CẢM BIẾN ĐO TỪ TRƢỜNG THẤP DỰA TRÊN HIỆU ỨNG TỪ ĐIỆN TRỞ DỊ HƢỚNG Lê Khắc Quynh1 1 Bùi Đình Tú2 1 Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 2 Trường Đại học Công nghệ Đại học Quốc gia Hà Nội Tóm tắt Trong bài báo này chúng tôi nghiên cứu tính chất từ điện trở trên các thanh điện trở có tỉ số dài rộng n L W 5 10 20 và độ dày khác nhau sau đó chế tạo cảm biến tối ưu để đo từ trường thấp dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng sử dụng màng mỏng đơn lớp Ni80Fe20 có cấu trúc cầu Wheatstone kích thước 0 5 10mm n 20 bề dày t 5 nm. Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu ứng từ điện trở tăng lên khi giảm độ dày của lớp sắt từ và tăng tỉ số n L W trên mỗi thanh điện trở. Điều này được giải thích nhờ vào việc tăng cường tính dị từ hướng đơn trục trên các thanh điện trở. Độ nhạy lớn nhất của cảm biến chế tạo được đạt giá trị 6 5 mV Oe dòng cấp 1mA. Thử nghiệm ứng dụng cảm biến đo từ trường trái đất độ nhạy góc xác định được Sα 29 µV độ. Cảm biến có cấu trúc đơn giản nhưng độ nhạy tương đương so với những cảm biến dựa trên cấu trúc van spin từ trở khổng lồ từ trở xuyên hầm rất hứa hẹn khả năng ứng dụng đo từ trường thấp. Từ khóa Hiệu ứng từ điện trở dị hướng mạch cầu Wheatstone cảm biến từ dị hướng từ 1. MỞ ĐẦU Hiệu ứng từ - điện trở dị hƣớng AMR - Anisotropic magnetoresistance là sự thay đổi điện trở của vật liệu dƣới tác dụng của từ trƣờng ngoài phụ vào góc giữa véctơ từ độ và chiều dòng điện 1 . Các kết quả công bố cho thấy hiệu ứng từđiện trở dị hƣớng tồn tại trên các màng mỏng sử dụng vật liệu từ mềm theo cả hai phƣơng dễ và khó từ hóa. Có nhiều cảm biến đã đƣợc chế tạo dựa trên các hiệu ứng khác nhau nhằm mục đích đo từ trƣờng thấp cỡ từ trƣờng trái đất đã đƣợc công bố 2 . Tuy vậy các cảm biến này thƣờng có kích thƣớc khá cồng kềnh và gặp phải các loại nhiễu nhƣ nhiễu nhiệt sẽ ảnh hƣởng đến tín hiệu. Ngoài ra một số cảm biến hoạt động tốt hơn nhƣng lại có cấu trúc dạng màng đa lớp khá phức tạp nhƣ cảm biến dựa trên hiệu ứng Hall hiệu ứng spin-van 1 Nhận bài

• Vật lý
• Hiệu ứng từ điện trở dị hướng
• Mạch cầu Wheatstone
• Cảm biến từ
• Dị hướng từ
• Màng mỏng đơn lớp Ni80Fe20
• Hiệu ứng Hall phẳng
• Cảm biến cấu trúc van spin
• Cảm biến từ điện trở xuyên hầm
• Từ điện trở dị hướng
• Tiểu luận Vật liệu quang từ
• Hiệu ứng từ điện trở khổng lồ
• Hiệu ứng từ điện trở
• Màng đa lớp từ
• Màng mỏng đa lớp dị thể
• Màng mỏng van spin
• Luận án Tiến sĩ
• Luận án Tiến sĩ Vật liệu và linh kiện nanô
• Vật liệu và linh kiện nanô
• Chế tạo cảm biến từ trường
• Kích thước micro nano dạng cầu Wheatstone