俄罗斯科研人员利用新型巨磁阻抗传感器制造出扫描磁力显微镜

俄罗斯科研人员利用新型巨磁阻抗传感器制造出扫描磁力显微镜

俄罗斯国家研究型工艺技术大学MISIS的学者们在新型传感器的基础上制造出了扫描磁力显微镜的实验室模型。

研究人员说,借助这种装置可以看到被研究物体的磁场影像。所得结果发表在《磁学和磁性材料杂志》(Journal of Magnetism and Magnetic Materials)杂志上。

首批扫描磁性系统在30多年前就已经制造出来。这种装置被用来发现各种材料和结构中的缺陷,也用于在生物医学附件中测量生物体的弱磁场。

这种装置中的磁场敏感度和空间磁分辨率是由磁性传感器决定的。通常来说,扫描磁性系统中使用的是霍尔传感器或者超导量子干涉仪(SQUID)。相对不久前出现了新型高敏感巨磁阻抗(GMI)传感器。

“巨磁阻抗传感器是直径在10-20微米(具有独特软磁性和机械性能的新型磁材料)、带有微型线圈的无定形强磁性微型导线小切片(4毫米)。传感器的工作原理建立在巨磁阻抗效应的基础之上。这种效应是在外部磁场的作用下,测量高频微型导线的阻抗。”——俄罗斯国家研究型工艺技术大学MISIS高级科研员谢尔盖·古多什尼科夫介绍说。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

在俄罗斯国家研究型工艺技术大学MISIS所研发出的扫描磁力显微镜中,机械部分的结构与标准的3D打印机的结构类似。其中使用了新型巨磁阻抗传感器。在测量传感器时在靠近所研究物体的表面逐步运动,在运动过程中测量磁场垂直部件的局部值。然后借助电脑按照这些数据制作所研究物体的磁场影像。所用传感器的尺寸越小,传感器越靠近样品表面,那么越可能在磁性影像中表现出更多的磁性。

专家们指出,磁力显微镜的新特性将吸引俄罗斯国内外潜在用户的关注:非侵袭性(对所研究物体的影响小)、高空间分辨率结合良好的磁性敏感度、结构简单、可以制造多渠道扫描测量系统。

未来计划把扫描磁力显微镜的空间分辨率增加到20微米,这将有助于对薄膜磁性微观结构、磁性纳米粒子群和生物物体群的弱磁场进行仔细研究。[俄罗斯卫星通信社]

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