У данашњем информационом друштву, сензори магнетског поља постали су неопходна основна компонента у информацијској и информационој индустрији.
Тренутно су развијени сензори магнетског поља који користе различите физичке, хемијске и биолошке ефекте који се широко користе у различитим аспектима научног истраживања, производње и друштвеног живота и преузели су задатак истраживања различитих врста информација. Међутим, већина технологија сензора магнетског поља и даље има проблема сензитивности и грешке у хистерезији, што отежава њихову практичну примјену. Комбинујући високу магнетну осетљивост, ниску хистерезу и брзу реакцију површинског акустичног таласа магнетостриктивног филма гвожђа и кобалта (ФеЦо), могуће је остварити нови тип брзе, високе осетљивости, ниске хистерезне грешке, стабилне и поуздане. Метода детекције магнетног поља открива магнетно поље.
Ванг Вен, Пх.Д., истраживач Ултразвучног технолошког центра Института за акустику Кинеске академије знаности и других, утврдио је да дизајн мрежастог модела магнетостриктивног гвожђа и кобалта може добити нови тип брзе и осјетљиве методом детекције магнетног поља и побољшати сензор магнетног поља. Линеарност, конзистентност и стабилност смањују грешке у хистерезији, чиме се побољшава перформансе сензора магнетног поља. Релевантни резултати су објављени у међународном часопису АИП аванси.
Последњих година, истраживачи су користили магнетостриктивне филмове као сензоре површинских акустичних таласа (САВ) за осетљиве филмове, пружајући нову методу за пројектовање сензора магнетског поља. Истраживачки тим Ванг Вен-а предложио је САВ уређај заснован на жељезно-кобалтовом филму за сензацију струја / магнетних поља, а осјетљивост добијена теоретском оптимизацијом је чак 8.3 кХз / мТ. Међутим, снажан ефекат хистерезе * у магнетостриктивним филмовима доноси значајне грешке у хистерезији и значајно смањује перформансе сензора.
Овог пута истраживачи су комбиновали магнетостриктивни гвожђе и кобалт осетљивог филма дизајна мреже са површинским звучним таласом за сензор магнетског поља. Предложени сензор се састоји од диференцијалног двоструког кашњења осцилатора, као што је приказано на слици 1.
Површина уређаја на сензорском каналу депонује се помоћу РФ прскања и гравирања ради одлагања низа гвоздене-кобалтне мреже, што ефективно потискује ефекат хистерезе отпуштањем унутрашњих промена стреса у жељезном кобалту. Референтни канални уређај се користи за ефикасно смањење ефеката температуре околине и других ефеката помоћу диференцијалних метода. Када се магнетско поље промени, магнетостриктивни ефекат * и ΔЕ ефекат * филма гвожђа и кобалта узрокују промјену брзине пропагације САВ-а, а промјену сигнала фреквенције осцилације фреквенције може се користити за карактеризацију јачине магнетног поља на мерити.
Експериментални резултати показују да је ефекат хистерезе у материјалу гвожђа и кобалта успешно потиснут сензором магнетног поља САВ помоћу магнетно осетљивог филма типа гвожђе-кобалт, а грешка хистестезе је само једна петина оног од гвожђа- сензор кобалтног филма. Сензитивност и линеарност сензора такође су знатно побољшани, као што је приказано на слици 2. Ова студија пружа ефикасан начин за детекцију магнетног поља високе перформансе.
* Снажни ефекат хистерезе: Промена стања магнетизације феромагнетног материјала увек заостаје за променом примијењеног магнетног поља. После уклањања спољног магнетног поља, материјал и даље може задржати оригиналне делимичне магнетске особине.
* Магнетостриктивни ефекат: величина и запремина материјала се мењају када се феромагнетни материјал мења у спољашњем магнетном пољу.
* ΔЕ ефекат: Када се феромагнетни материјал промени у спољашњем магнетном пољу, његов модул еластичности (Иоунг) такође се мења.
Слика 1 (а) Основна структура сензора магнетног поља површинског акустичног таласа, (б) сензорски елемент, (ц) сензорски уређај за одлагање плочастог жељезног кобалта
Слика 2 Упоређивање перформанси сензора између депонованог филма гвожђа и кобалта и матричне матрице, (а) теста грешке у хистерезији, (б) тест осетљивости