磁気センサは様々な応用において重要な役割を果たしています。例えば、自働車産業や生物医学応用における速度や位置センサーです。ウィーン大学、ドナウ大学クレムス、インピオンが共同で開発した新しい磁気センサーは、ディーター・スースが率いるキリスト教のドップラー研究所の「先進磁気センサーと材料」の枠組みの下で、性能と精度で従来技術を凌いでいます。研究者らは、この新たな進展をnature electronics誌の最新号で紹介しました。現代の技術の多くは電気自動車の部品を動かしたりハードディスクにデータを保存したりといった磁力に基づいています磁場は他の磁場を検出するセンサとしても使われます

渦電流状態を持つ磁気センサで、半導体技術をベースにした磁気センサの総市場は現在1670万ドルで、成長を続けています。例えば、自働車業界では、ABSシステムは、より正確な磁界センサを使用してタイヤの圧力を検出することができます。タイヤに追加の圧力センサーを取り付ける必要がなくなり、資源とコストの節約につながります。異方性磁気抵抗、メガ磁気抵抗、トンネル磁気抵抗などの新しい磁気抵抗センサ技術が採用されたのは、感度の向上と集積能力の向上によるものです。新しい磁界センサのコアは、磁気信号を変換するマイクロ構造の強磁性薄膜素子です。このいわゆるトランスデューサ素子は一旦外部から磁場を加えるとその電気的挙動を変化させます;原子の「羅針盤針」である原子の磁気双極子を並べ替えて、センサ素子の抵抗を変えたのです。磁場を決定するのに使われます

しかし、これらのセンサの性能は多くの要因によって制限されます。ウィーン大学、ドナウ大学、クレムス、インピオンは、キリスト教のドップラー研究所の「先進磁気センサーと材料」の枠組みの下で、ディーター・スース率いるチームによって物理的起源と基本的限界を詳細に分析しました。調査結果と解決策の具体的な提案をネイチャーエレクトロニクス誌に発表しました。実験によって検証されたコンピュータシミュレーションは、トランスデューサ素子を再設計することで、干渉信号、磁気ノイズ、磁気ヒステリシスを著しく低減できることを示しています。新しい設計では、トランスデューサ素子の原子磁気双極子がハリケーンのような円形に配置されました。磁場が加わることで渦電流の中心が変化し、それが電気抵抗の変化につながります。

渦の中心の位置は印加された磁場に比例し、再現可能で正確な測定変数となります。

このプロジェクトの責任者ディーター・スースは言います:この進展は、磁気渦流構造の最初の大規模な応用を示しており、従来の磁気センサよりも大幅に改善されています。この研究プロジェクトは一のよい例,基礎研究と純粋な科学の問題,例えば磁界の中の磁気の渦の流れの構造の行為,とても成功した応用をもたらすことができます。サスはこの重要なシナジー作用について次のように述べています:この目標を実現する先決条件は科学と工業の間の協力です。この協力の中で、科学と工業はこれらの復雑な技術の実現のために実際に関連する問題と技術の施設を提供して、例えばクリーンルームです。

博科园-科学コープ|参考誌:natureエレクトロニクス|から、ウィーン大学