一种磁性薄膜/石英音叉复合磁传感器研究
【国家自然科学基金】_音叉_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

科研热词 微机械陀螺 分岔 频率输出 面向对象 非随机性误差 陀螺仪 锁相环 近场扫描光学显微镜 结构优化 碰撞振动系统 碰撞振动 田口方法 灵敏度解析 混沌 气骨导差 时间序列分析 控制电路 惯性导航 恒振幅反馈 快速仿真 微机电系统 微机械 微弹性梁 对称周期运动 对称周期n-2运动 子结构法 大前庭水管综合征 双质量块 双端音叉谐振器 双反馈控制系统 剪切力模式 刚度 内耳病变 健壮性设计 健壮性 优化 上半规管裂综合征 simulink poincaré映射 poincare映射 pi控制器 mems陀螺 arima模型
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
科研热词 推荐指数 音叉式石英晶振 1 音叉型原子力传感器 1 音叉分岔 1 非线性轮轨接触关系 1 非接触原子力显微镜 1 间接连接 1 转向架系统 1 跨临界分岔 1 谐振特性 1 触发定位 1 纳米 1 糖尿病周围神经病变(dpn) 1 神经传导速度(ncv) 1 石英音叉 1 石英增强光声光谱 1 振动感觉阈值(vpt) 1 折叠分岔 1 扫描探针显微镜 1 性能变异 1 微机械陀螺 1 微机械 1 并存 1 对称/不对称 1 原子力显微镜 1 加工误差 1 分数阶微分系统 1 分岔 1 光谱学 1 光学气体传感器 1 传感器优化 1 三维谐振触发测头 1 三维谐振触发定位系统 1 qplus探针技术 1 caputo分数阶导数 1
自偏置六角铁氧体旋磁材料及应用研究

自偏置六角铁氧体旋磁材料及应用研究自偏置六角铁氧体旋磁材料及应用研究1. 引言自偏置六角铁氧体旋磁材料 (self-biased hexaferrite magnet) 是一种磁性材料,具有独特的自偏置特性,广泛应用于电磁设备和无线通信领域。
本文将探讨自偏置六角铁氧体旋磁材料的制备方法、物理特性及其在磁性传感器、天线、以及儿科磁共振成像方面的应用研究。
2. 自偏置六角铁氧体旋磁材料的制备方法自偏置六角铁氧体旋磁材料是通过将六角铁氧体纳米晶体与适量的传导性材料结合制备而成。
该制备方法可分为两个主要步骤:第一步是制备纳米六角铁氧体晶体,常用的方法包括溶胶-凝胶法、水热法以及共沉淀法等。
第二步是通过固相反应或化学合成的方式将纳米六角铁氧体晶体与传导性材料结合,形成自偏置六角铁氧体旋磁材料。
3. 自偏置六角铁氧体旋磁材料的物理特性自偏置六角铁氧体旋磁材料具有优异的磁性和高温稳定性。
它们表现出良好的饱和磁化强度、低磁性矫顽力和高磁导率。
自偏置六角铁氧体旋磁材料还具有优异的抗酸碱腐蚀性能和结构稳定性,适用于不同环境下的应用。
4. 自偏置六角铁氧体旋磁材料在磁性传感器中的应用研究磁性传感器是一种重要的电子元件,广泛应用于工业控制、汽车和航空等领域。
自偏置六角铁氧体旋磁材料在磁性传感器中的应用研究主要集中在提高传感器的灵敏度和稳定性方面。
通过利用自偏置特性,可以减少外界磁场对传感器性能的干扰,并提高传感器的响应速度和准确性。
5. 自偏置六角铁氧体旋磁材料在天线中的应用研究自偏置六角铁氧体旋磁材料在天线中的应用研究主要集中在提高天线的工作频率范围和增强信号接收能力方面。
利用自偏置特性,可以降低天线的噪声系数和增加天线的带宽。
研究人员还通过调控自偏置六角铁氧体旋磁材料的微观结构和化学组成,进一步优化天线性能。
6. 自偏置六角铁氧体旋磁材料在儿科磁共振成像中的应用研究儿科磁共振成像是一种无创性的诊断方法,用于检测儿童的脑部和骨骼疾病。
利用(Co96Zr4Cu)n多层膜提高薄膜材料的Snoek极限

利用(Co 96Zr 4/Cu)n 多层膜提高薄膜材料的Snoek 极限柴国志 朱静怡 阳远才 薛德胜兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室,兰州,730000利用射频磁控溅射方法制备了结构如图1所示的具有面内单轴各向异性的(Co 96Zr 4/Cu)n 多层膜。
典型样品的静态磁滞回线和动态磁导率谱如图2所示,可以发现样品具有很好的面内单轴各向异性。
通过对比Co 96Zr 4单层膜和(Co 96Zr 4/Cu)n 多层膜的静态和高频磁性,我们发现在(Co 96Zr 4/Cu)n 多层膜中Snoke 极限(起始磁化率和共振频率平方的乘积,即Acher 极限)[1,2]和Co 96Zr 4单层膜相比有了很大的提高。
并且发现这个乘积增加量和多层膜的层数n之间有一定的关系,结果如图3所示。
如果考虑多层膜的界面各向异性,利用Landau – Lifshitz 公式[3],我们可以得到共振频率和Acher 极限的表达方式: )224(2t M K M H f s u s K r ⋅-=ππγ (1))224(4)2()1(22t M K M M f L s u s s r s A ⋅-=-=πππγμ (2)其中,f r 是多层膜的共振频率,γ是旋磁比,H k 是面内单轴各向异性场,4πM s 是饱和磁化强度,K u 是界面各向异性常数,t 是磁性层的厚度,L A 是多层膜的Acher 极限。
利用公式(2)对实验结果进行拟合,拟合结果如图3所示。
结果表明,实验结果和我们的模型符合的很好,因此我们断定这个极限值的增加来源于这种界面各向异性。
从这些实验结果我们可以得到以下结论:图1、多层膜结构图图2、典型样品磁滞回线和磁谱图3、多层膜的Acher 极限1、讨论多层膜的高频及低频磁性时应当考虑其界面各向异性;2、利用界面各向异性常数为负值的多层膜,可以得到比单层膜更高的Acher极限;3、利用本工作可以得到高频应用的高磁导率材料。
基于四次谐波选择法的磁通门传感器分析

磁通 门传感器 ( 简称磁通 门) 是一种用 于测量
的, 在交变磁场的饱和激励下 , 外磁场对输出信号产 生某些非对称的调制作用 , 磁通 门测磁法的物理实 质是通过检测输 出信号中的这些非对称的变化来测 量弱 磁场 的 [2。被 测磁 场 可 以通 过检 测 输 出信 号 1] -
迟滞 时 间差 而得 到 [ . 了解 决 线 圈 匝数 增 大 而 3 为 ]
第2 4卷 第 1 0期
21 0 1年 1 0月
传 感 技 术 学 报
CHI E E J RN E S RSAND A T T S N S OU AL OF S N O C UA OR
Vo . 4 No. O 12 1 0c . 01 t2 1
An l ss o nd H a m o i u g t a n t m e e a y i f4 r n c Fl x a e M g e o t r
2 1 灵敏 度 分析 比较 . 磁滞 回线 近似为 三段折 线 _ 不考 虑矫 顽力 时 , 1 ]
二次谐波灵敏度在激励磁场幅值与与饱和磁场 比值 为 时达 到最 大。考 虑矫顽 力后磁滞 回线 近似为 图 l图 2为二次谐波灵敏度 ( 2 与 比值 Y的关 , m= ) 系, 曲线 ab Cd ef 应 比值 分 别 为 10 、. 、 、 、、 、、 对 .5 12
以及飞机、 卫星、 船舰和车辆导航等许多领域。在各 种空间计划中. 磁场测量往往是整个空间计划中的
一
个重要组成部分 . 国际上 已将高精度磁通 门磁力
计作为荷载( l gt Sno M ge m t ,G 在 F xa esr ant e rF M) u e o e
空 间卫星 上搭 载 。
超导磁强计

高温超导量子干涉磁强计的发展现状及其应用作为20世纪物理学的重要发现之一的超导电性,在1911年被荷兰物理学家卡末林一昂内斯发现以后,科学家们就对超导电性的实际应用提出了许多设想,并积极开发它的应用领域,超导传感器是最有希望的应用领域之一。
超导传感器的核心是基于隧道效应的超导量子干涉器件(SUPerCondUetingqUantUmdeVices,常缩写为SQlnD).SQUID实质上是将磁通转变成电压的磁通传感器,以它为基础可派生出多种传感器和测量仪器。
超导量子干涉磁强计工作的基础是“隧道效应”,SQUID就其功能来讲,是一种磁通传感器,不仅可以用来测量磁通量的变化,而且还可以测量能转换成磁通的其他物理量,如电流、电压、电阻、电感、磁感应强度、磁场梯度、磁化率、温度、位移等。
SQUID配上输入和读出电路,就构成磁强计,它的灵敏度、动态范围、频率响应、响应时间比同类仪器高几个数量级。
一、超导测量仪器的技术研究发展历程:自20世纪80年代发现了能工作于液氮温度(77K)的铜氧化物高温超导体后,由于液氮相对于液氮的廉价和使用上的方便,给高温超导体SQInD的应用提供了较多有利条件,国际上又掀起了高温超导体量子干涉(高TCSQUID)磁强计的研制和应用的热潮。
随着高温超导薄膜技术的发展,外延生长高温超导薄膜的技术逐渐成熟,发展出了多种人工可控的采用高性能外延超导薄膜制备JOSePhSon结及SQUTD器件的技术。
为了提高SQUID的磁场灵敏度,无论是deSQUID或rfSQUTD,都采用具有较大磁聚焦面积的方垫圈结构,有的还用高温超导薄膜做出磁通变换器、大面积磁聚焦器等与SQInD器件配合到一起,共同组成SQUTD 磁强计的探头。
在电子线路方面与低温SQUTD相比,也做了很多改进和提高。
使磁强计的性能指标可以满足许多弱磁性测量应用的需要。
如图:SQUTD磁强计在不同应用中的磁场灵敏度和频率范围现在,国外已有多家小型公司可以提供商品化的高温超导SQUT0这样性能的高温超导SQUID系统已经被用在了生物磁测量、地磁测量、无损探伤、扫描SQUID显微镜及实验室的弱磁测量等多个方面。
基于SOI的MEMS高温压阻式压力传感器

第58卷第4期 2021年4月撳纳电子技术Micronanoelectronic TechnologyVol.58 No.4April 2021t)M E M S与待感眾$DOI:10. 13250/ki.wndz.2021. 04. 007基于SO I的MEMS高温压阻式压力传感器单存良a’b,梁庭a’b,王文涛a’b,雷程a’b,薛胜方a’b,刘瑞芳a’b,李志强a’b(中北大学仪器与电子学院a.仪器科学与动态测试教育部重点实验室;b.动态测试技术山西省重点实验室,太原 030051)摘要:基于高温环境下压力实时监测的广泛需求,设计并制备了一种最大量程为1.5 MPa的绝缘体 上硅(SOI)压阻式压力传感器。
根据压阻效应原理和薄板变形理论,完成了传感器力学结构和电 学性能的设计,采用微电子机械系统(MEMS)加工工艺完成了敏感芯片的制备,并使用了一种可 耐300 °C高温的封装技术。
实验中采用了常温压力测试平台和压力-温度复合测试平台进行测试,测试结果表明,封装后的传感器在常温环境下具有良好的非线性误差、迟滞性和重复性,其灵 敏度可达到0.082 8 mV/kPa,同时在300 °C高温环境中其灵敏度仍可达0.063 8 mV/kPa。
关键词:高温压力传感器;微电子机械系统(MEMS);压阻效应;灵敏度;倒装封装中图分类号:TP212; TH703 文献标识码:A文章编号:1671-4776 (2021) ()4_0325-(_)7MEMS High Temperature PiezoresistivePressure Sensor Based on SOIShan Cunliang*,b,Liang Ting*'b,Wang Wentao8,b,Lei Chenga-b,Xue Shengfang*'b,Liu Ruifang a,b,Li Zhiqianga,b(a. Ke y Laboratory o f Instrum entation Science and D ynam ic M easurement o f M inistry o f Education;b. Sh a n xi Provincial K ey Laboratory o f D ynam ic Testing T echnology,School o f Instrum ent andElectronics, North U niversity o f China , Taiyuan030051, C hina)Abstract:Based on the wide demand for real-time pressure monitoring in high temperature environment,a piezoresistive pressure sensor with the maximum range of 1. 5 MPa based on silicon-on-insulator (SOI)was designed and prepared.According to the principle of piezoresistive effect and the theory of thin plate deformation,the mechanical structure and electrical properties of the sensor were designed.The sensitive chip was prepared by the micro-electromechanical system (MEMS)processing technology,and a packaging technology to withstand high temperature of300 °C was used.A room temperature pressure test platform and a pressure-temperature composite test platform were used for testing in the experiment.The test results show that the encapsulated sensor has good nonlinear error,hysteresis and repeatability at room temperature,and收稿日期:2020-11-03基金项目:山西省重点研发计划项目(201903D121123);山西省自然科学基金项目(201801D121157, 201801D221203)通信作者:梁庭,E-mail:********************.cn325徵M电子技术its sensitivity can reach0. 082 8 mV/kPa,while its sensitivity can still reach0. 063 8 mV/kPa at 300 °C high temperature.Keywords: high temperature pressure sensor;micro-electromechanical system(MEMS);pie-zoresistive effect;sensitivity;flip chip packageEEACC: 7230M; 2575Fo引百高温恶劣环境下,压力的原位测量需求广泛存 在于各领域中,如汽车和飞机发动机舱内部的高温 压力测量控制、航空航天飞行器外表面高温压力测 量等。
基于磁弹性效应的非接触应力传感器

关 键 词 :传感器; 磁弹性效应; 应力测量
中图分类号 :T 2 2 P 1
文献标识码 :A
NO — o t c o c e s rba e n ma n t e a tce f c n c n a tf r e s n o s d O g e O l si fe t
20 0 8年 5月
M a 2 08 v 0
文章编 号 :1 0 -5 2 2 0 ) 刊 I 0 5 -3 0 80 6 力传 感器
石 延 平
( 海 工 字 阮 机 械 系 ,江 苏 连 石 港 2 2 0 ) 灌 2 0 5
Ke r s s n o ; ma n t e a t fe t s e s sme s rn y wo d : e s r g e o l si e c : t s e a u ig c r
《压阻式Graphene-MXene-PDMS@海绵柔性压力传感器及其性能研究》

《压阻式Graphene-MXene-PDMS@海绵柔性压力传感器及其性能研究》压阻式Graphene-MXene-PDMS@海绵柔性压力传感器及其性能研究一、引言随着科技的发展和物联网技术的崛起,柔性压力传感器已成为当下研究领域的热点之一。
该传感器广泛应用于医疗、智能机器人、穿戴设备等多个领域。
尤其是在物联网设备的多样化与个性化需求下,柔性压力传感器以其独特的优势,如高灵敏度、快速响应、良好的耐久性等,备受关注。
在众多材料中,石墨烯(Graphene)和MXene材料因其卓越的导电性和机械性能,成为了制备柔性压力传感器的理想材料。
本篇论文着重介绍以压阻式Graphene/MXene-PDMS为原料的、覆盖在海绵上而制成的柔性压力传感器,以及对其性能进行详细研究。
二、材料与方法(一)材料本实验主要采用Graphene/MXene复合材料、PDMS(聚二甲基硅氧烷)以及海绵等材料。
其中,Graphene和MXene因其独特的物理和化学性质,在电子和机械领域有着广泛的应用。
PDMS则因其良好的柔韧性和绝缘性被广泛应用于传感器制作中。
(二)方法首先,我们采用适当的工艺将Graphene/MXene与PDMS混合制备成导电墨水。
然后,将导电墨水均匀地涂覆在海绵表面,形成一层均匀的导电层。
最后,通过热处理和固化等工艺,使导电层与海绵形成牢固的结合,最终制得压阻式Graphene/MXene-PDMS@海绵柔性压力传感器。
三、实验结果与分析(一)传感器性能测试我们对所制备的压阻式Graphene/MXene-PDMS@海绵柔性压力传感器进行了性能测试。
测试结果表明,该传感器具有高灵敏度、快速响应和良好的稳定性等特点。
具体而言,该传感器在受到微小的压力变化时,能产生明显的电阻变化,且响应时间短,恢复速度快。
此外,该传感器在连续工作条件下表现出良好的稳定性,无明显的性能衰减。
(二)灵敏度分析为了进一步分析传感器的性能,我们对其灵敏度进行了测试。
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Ab t a t A t n n o k ma n tc s n o t cu e i d sg e y u ig o e c i g e i— l c mp u d wi sr c : u i g fr g ei e s r s u tr s e in d b sn n h p ma n t f m o o n t r ci h
fr i r adt xei et ro rce . x e m n slidct a tem aue a ei bt r oks eam,n eep r n ofs oed E p r e teutn i e t th esrdQvl e e d h m p ip i r a sh u s t
m a n tc fl g e i ・ m/t ni g f r i u n o k
Z ENG Je i ,W E u me ,L i g,L i n z o g HANG a — u N Y — i IP n IJa — h n ,Z Xio h a
( yL b rtr f teet ncT c n lg n ytm f h d c t nMii r ia Ke a o aoyo o l r i eh ooya dS se o eE uai ns o Chn , Op co t o t f y Co eeo te crncE gn eig C o g igU iest C o g ig4 04 Chn ) l g fOpol to i n ier , h n qn nvri l e n y, h n qn 0 04, ia
( 庆 大 学 光 电 工 程 学 院 光 电技 术及 系 统 教 育 部 重 点 实 验 室 ,重 庆 4 0 4 ) 重 00 4
摘
要 :针对磁 电层 复合式 磁传感 器 Q值低 的 问题 , 出一 种磁性 薄膜 与石英 音叉 复合 的磁 传感 器结 提
构 , 过测量音又谐振频率变化量 或 Q值变化量达 到检 测静磁场 的 目的 。采用 有限元 方法对磁 性薄膜 的 通 位置进行 了分析 , 发现薄膜复合 于音叉 侧臂顶部有最灵敏 的磁场探测 能力 , 并进行 了实验验证 。实验结果 表 明: 测量 Q值变化量 比测 量谐 振频率变化量更优 , 最大 灵敏度 为 1 9 4 1 m 测 量 Q值分 辨率为 1 石 1 . 7/ T, , 英音叉 Q值稳定 度为 2 0×1 时 , 0 该磁传感器 结构 对磁场的分辨率为 1 T, O 敏感结构在零偏置磁 场时 Q
21 0 0年 第 2 9卷 第 1期
传感 器 与 微 系 统 ( rnd cradM coytm T c nl i ) Ta su e n irss eh o g s e oe
17 1
一
种 磁 性 薄 膜/ 英 音 叉 复 合 磁 传 感 器 研 究 石
曾 婕 ,文 玉梅 ,李 平 ,栗建 中,张 小花
值达 20 0 0左 右 。
关键词 :磁性薄膜 ; 英音叉 ; 限元分 析 ; 石 有 谐振频率 ; Q值
中图分类号 :T 22 1 P 1 .3 文献标识码 :A 文章编号 :10 - 77 2 1 ) 10 1-4 0 09 8 (0 0 0 -1 70 -
Re e r h o a ne i e s r ba e n s a c n m g tc s n o s d o
o l i a a y e sn h n t l me ta a y i. h s e s ie c mp u d p st n i e tp o e tn n ff m s n l z d u i g t e f i ee n n l ss T e mo ts t i h f h
v l s a o t200 tz r i sm a n tc fld. aue i b u 0 a e o b a g ei e i
Ke r s ywod :mant —l q a ztnn r ; nt e m n n yi; eoa trqe c ; au ge cfm; u r igf k f i l e t a s rsnn euny Q vle ii t u o i e e al s f