Магнитный «сэндвич» с нано прослойкой из серебра существенно повышает чувствительность магнитных датчиков

Исследователи Технологии и Национального Института Стандартов (National Institute of Standards and Technology – NIST) США поняли, что бережно собранный магнитный «сэндвич», воображающий собой магнитный материал с систематично расположенными прослойками из серебра, может существенно (в отдельных случаях до 400 крат) расширить чувствительность магнитных датчиков.

Таковой материал может содействовать созданию нового поколения магнитных датчиков в широком спектре применений, начиная с обнаружения железных изделий, к примеру, оружия, и задач неразрушающего контроля медицинских высокопроизводительный устройств и приборов памяти. Результаты работы опубликованы (W. F. Egelhoff, Jr., J. Bonevich, et al. 400-fold reduction in saturation field by interlayering, – J. Appl.

Phys. 105, 013921 (2009); DOI:10.1063/1.3058673 (Published 13 January 2009).

Указанные приложения, и и множество вторых основаны на применении узких пленок магнитных материалов, в которых направление магнетизации возможно переведено с одной ориентации на другую. Ответственной чёртом магнитной пленки есть ее параметр насыщения, другими словами амплитуда приложенного магнитного поля, которое всецело намагничивает пленку в том же направлении, что и приложенное поле. Наряду с этим, принципиально важно то, что чем меньше параметр насыщения, тем больше чувствительность устройства.

Параметры насыщения магнитного поля частенько определяются уровнем механических напряжений в пленке – атомы в напряженном состоянии более консервативны к перемене магнитной ориентации. Железные пленки создают не как монолитный кристалл (к примеру, бриллиант), но, скорее как случайную мозаику микроскопических кристаллов, каковые именуют зернами.

Атомы на границе двух разных зерен в большинстве случаев имеют повышенный уровень внутренних напряжений, исходя из этого тонкозернистые пленки в большинстве случаев будут в более напряженном состоянии, чем пленки, имеющие большое зерно. Напряженность в большинстве случаев увеличивается при повышении толщины пленки, что не весьма удачно складывается для множества приложений, котоые требуют как раз толстые пленки.

Исследовательская несколько NIST поняла, что уровень внутренних механических напряжений магнитных пленок возможно значительно снижен введением дополнительного слоя металла, имеющего иную кристаллическую структуру либо характеристическое расстояние в решетке. Таковой дополнительный слой должен быть введен как промежуточный между слоями магнитного материала. Механизм явления пока не до конца осознан, но ученые имеют собственный предположение.

Инородные слои металла прерывают рост магнитной пленки, но наряду с этим инициируют появление новых, более больших, зерен магнитного материала, владеющих к тому же и большей скоростью роста.

Исследователи изготовили многослойные пленки со слоями из магнитного сплава никель-железо-медь-молибден толщиной 100 нм любой, перемежающиеся слоями серебра толщиной 5 нм. Измерения продемонстрировали, что уровень механических напряжений в пленках с прослойками впредь до 200 раз меньше если сравнивать с монолитными пленками равной толщины, что снижает параметр насыщения до 400 раз.

Евгений Биргер

Случайные записи:

• Разработчик лекарства от туберкулеза из «сколково» получил разрешение минздрава на клинические исследования
• Кисловодск собрал региональных инвесторов

Проводящий путь болевой и температурной чувствительности — meduniver.com

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Как звери чувствуют магнитное поле

  В глазах у некоторыхзверей нашли белок, что, возможно, может служить им магнитной антенной. Многие животные способны ощущать магнитное поле и…

• Смена магнитных полюсов земли не за горами?

  Магнитные полюса отечественной планеты иногда меняют собственный направление, другими словами происходит смена Северного и Южного магнитного поля. Многие…

• Впервые оценено магнитное поле экзопланеты

  Ученые, среди них и российские, создали новый способ, разрешающий оценить магнитное поле экзопланеты, другими словами планеты, обращающейся около второй…

• Датчики, которые чувствуют отдельные молекулы

  Конечная цель повышения чувствительности химического детектора пребывает в том, дабы достигнуть предела чувствительности , другими словами обучиться…