来源:
许多现代技术应用均是基于磁性技术，例如在电动汽车中的动力部件，或存储数据的硬盘。另外，磁场探测也会作为传感器的功能之一。目前，采用半导体技术制造的磁场传感器市场规模已达到16.7亿美元，并将持续增长势头。在汽车电子行业中，将更精确的磁场传感器应用于ABS系统中不仅可以检测速度与位置，还可以间接检测轮胎压力，无需在轮胎中额外安装压力传感器，节省了资源和成本。而如各向异性磁阻（AMR）、巨磁阻（GMR）和隧道磁阻（TMR）等新型磁阻传感器技术相关应用的兴起，主要归功于其灵敏度和集成能力的提高。新型磁场传感器的核心是可以实现磁信号转换的微结构铁磁薄膜元件（microstructured ferromagnetic thin-film element），但这些元件通常呈现非线性磁滞曲线，使得传感器性能受到磁噪声的限制。奥地利科学家团队着重研究了磁阻传感器中磁噪声的起源，并证明了在换能元件中受拓扑保护的磁涡旋状态可以克服噪声问题。利用解析法和微磁模型，研究者发现噪声的主要来源是靠近Stoner–Wohlfarth模型反转磁场的外部磁场处换能器元件不可复制的磁性反转。为了解决这个问题，研究者利用流体封闭的涡旋结构，开发出了巨磁阻传感器结构，即使与目前最先进的传感器相比，该传感器也毫不逊色：磁噪声更低，线性度高出一个数量级，磁滞几乎可以忽略。旋转磁场与Stoner-Wohlfarth模型相切产生的相位噪声一旦施加外部磁场，这种所谓的换能元件（transducer element）就会改变其电行为；原子“罗盘针”，即原子磁偶极子（atomic magnetic dipoles）将重新排列，从而改变了换能元件的电阻。该行为可用来探测磁场。在维也纳大学（University of Vienna）、克雷姆斯多瑙河大学（Danube University Krems）与英飞凌公司（Infineon...
发布时间:
2018
-
07
-
09