Технология производства сверхчувствительных датчиков магнитного поля

Источник: newsland.ru

Специалисты ФИАНа представили технологию создания датчиков, способных зафиксировать экстремально слабые магнитные поля (до 10^–6 эрстед). В проекте устройства должны состоять из нескольких пар чередующихся слоев. В каждом слое имеются наноразмерные области, выполненные из различных магнитных материалов, с разной величиной поля перемагничивания. Такие «островки», лежащие на разных уровнях, могут соприкасаться и взаимодействовать друг с другом на магнитном уровне. Структура в целом защищена сверху и снизу слоем диэлектрика.

Если приложить к устройству даже очень слабое магнитное поле, его электрическое сопротивление поменяется (магниторезистивный эффект). Как сообщил ведущий научный сотрудник ФИАНа Федор Пудонин, технология производства датчиков довольно проста: слои магнетика напыляются поочередно (радиочастотное катодное распыление). Главное — обеспечить чередование «островков» с различными магнитными параметрами. Уникально высокая чувствительность структур обеспечивается не только за счет магниторезистивного эффекта. Существенную роль играют необычные вихри намагниченности, возникающие между «островками».

В настоящее время физики института анализируют варианты искусственного наведения магнитных вихрей и контроля над ними. Новые датчики сверхслабых магнитных полей востребованы в самых различных областях — в медицине и биологии, навигационных устройствах и геологии. Они могут функционировать в переменном магнитном поле. Структуры устойчивы к космическому излучению, поэтому могут использоваться в космических аппаратах. Еще одно преимущество датчиков — благодаря высокому удельному сопротивлению они потребляют меньше мощности и не перегреваются.