1. Trang chủ
  2. Luận Văn - Báo Cáo

Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

161 24 0
Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 22/11/2021, 14:44

Xem thêm: Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình ảnh liên quan

Hình 1.1. Mô tả đường cong từ hóa, mô tả cơ chế từ hóa (a,b) và từ trễ (a) của vật li ệu sắt từ theo từtrường [2] - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 1.1..

Mô tả đường cong từ hóa, mô tả cơ chế từ hóa (a,b) và từ trễ (a) của vật li ệu sắt từ theo từtrường [2] Xem tại trang 27 của tài liệu.
Đối với một mẫu sắt từ hình elip tròn xoay có bán trục là ae và be, hệ số trường khử từ tương ứng sẽ là Na và Nb (với 2Na + Nb = 1) - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

i.

với một mẫu sắt từ hình elip tròn xoay có bán trục là ae và be, hệ số trường khử từ tương ứng sẽ là Na và Nb (với 2Na + Nb = 1) Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hình 1.4. Đường cong từ trễ theo mô hình Stonner – Wohlfarth đối với trục khó từ hóa (a) và tr ục dễ từ hóa (b) [99] - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 1.4..

Đường cong từ trễ theo mô hình Stonner – Wohlfarth đối với trục khó từ hóa (a) và tr ục dễ từ hóa (b) [99] Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 1.6. Các thông số vật lý phụ thuộc vào tỉ phần của Ni(x) gồm: hằng số dị hướng, lực kháng từ (a) [120], tỉ số phần trăm độthay đổi điện trở suấ t AMR % (b) - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 1.6..

Các thông số vật lý phụ thuộc vào tỉ phần của Ni(x) gồm: hằng số dị hướng, lực kháng từ (a) [120], tỉ số phần trăm độthay đổi điện trở suấ t AMR % (b) Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 1.7. Hình minh họa hai cấu hình từ độ (hình trên) và sơ đồ mạch điện tương đương (hình dưới) khi không có từtrường ngoài tác dụng (a) và khi có từtrường - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 1.7..

Hình minh họa hai cấu hình từ độ (hình trên) và sơ đồ mạch điện tương đương (hình dưới) khi không có từtrường ngoài tác dụng (a) và khi có từtrường Xem tại trang 36 của tài liệu.
Hình 1.13. Minh họa các thông số xác định hiệu ứng AMR (a) và sự thay đổi điện tr ởtheo góc θ (b) [102] - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 1.13..

Minh họa các thông số xác định hiệu ứng AMR (a) và sự thay đổi điện tr ởtheo góc θ (b) [102] Xem tại trang 42 của tài liệu.
Hình 1.14. Mô hình cảm biến AMR dạng vòng xuyến (a) và ảnh thực tế (b) [75]. - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 1.14..

Mô hình cảm biến AMR dạng vòng xuyến (a) và ảnh thực tế (b) [75] Xem tại trang 44 của tài liệu.
Bảng 1.3. Dải làm việc của các loại cảm biến từ [17, 120]. - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Bảng 1.3..

Dải làm việc của các loại cảm biến từ [17, 120] Xem tại trang 48 của tài liệu.
Hình 1.15. Mô tả WB ảnh hưởng bởi từ trường ngoài do hiệu ứng AMR [96]. - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 1.15..

Mô tả WB ảnh hưởng bởi từ trường ngoài do hiệu ứng AMR [96] Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 1.18. Các dạng cảm biến WB: cấu trúc tổ hợp nối tiếp 3 thanh với điện cực kết n ối là chính vật liệu từ tính (a) [41] và có điện cực kết nối bằng Cu không từ tính - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 1.18..

Các dạng cảm biến WB: cấu trúc tổ hợp nối tiếp 3 thanh với điện cực kết n ối là chính vật liệu từ tính (a) [41] và có điện cực kết nối bằng Cu không từ tính Xem tại trang 54 của tài liệu.
Hình 2.3. Dạng mặt nạ của các cảm biến nhóm 1: điện trở (a) và điện cực (b) và mô ph ỏng cảm biến khi hoàn thiện (c) - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 2.3..

Dạng mặt nạ của các cảm biến nhóm 1: điện trở (a) và điện cực (b) và mô ph ỏng cảm biến khi hoàn thiện (c) Xem tại trang 60 của tài liệu.
Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý hệ thiết bị quang khắc MJB4. - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 2.8..

Sơ đồ nguyên lý hệ thiết bị quang khắc MJB4 Xem tại trang 65 của tài liệu.
Hình 2.11. Kính hiển vi quang học AX10 tại PTN Trọng điểm Công nghệ Micro- Micro-Nano, Trường ĐHCN, ĐHQG Hà Nội - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 2.11..

Kính hiển vi quang học AX10 tại PTN Trọng điểm Công nghệ Micro- Micro-Nano, Trường ĐHCN, ĐHQG Hà Nội Xem tại trang 68 của tài liệu.
Hình 2.16. Ảnh chụp hệ thiết bị JEOL JSM-7600F tại ĐH Bách khoa HàN ội. - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 2.16..

Ảnh chụp hệ thiết bị JEOL JSM-7600F tại ĐH Bách khoa HàN ội Xem tại trang 75 của tài liệu.
Hình 2.20. Minh họa sự khác biệt lưới chia tự động (a) và lưới chia can thiệp (b) b ởi phần mềm - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 2.20..

Minh họa sự khác biệt lưới chia tự động (a) và lưới chia can thiệp (b) b ởi phần mềm Xem tại trang 79 của tài liệu.
Hình 2.21. Mô tả sơ đồ đầu đo từ-điện trở bằng phương pháp 4 mũi dò. - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 2.21..

Mô tả sơ đồ đầu đo từ-điện trở bằng phương pháp 4 mũi dò Xem tại trang 80 của tài liệu.
Hình 3.1. Hình ảnh phổ thành phần hóa học của màng NiFe ngay sau khi chế tạo. - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 3.1..

Hình ảnh phổ thành phần hóa học của màng NiFe ngay sau khi chế tạo Xem tại trang 84 của tài liệu.
Hình 3.5. Đường cong từ trễ tỉ đối thu được của các mẫu được ghim 900 Oe theo phương song song và trực giao với trục dễ từ hóa - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 3.5..

Đường cong từ trễ tỉ đối thu được của các mẫu được ghim 900 Oe theo phương song song và trực giao với trục dễ từ hóa Xem tại trang 88 của tài liệu.
Hình 3.6. Đường cong từ trễ tỉ đối của các mẫu đo theo phương dễ từ hóa với hình d ạng khác nhau - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 3.6..

Đường cong từ trễ tỉ đối của các mẫu đo theo phương dễ từ hóa với hình d ạng khác nhau Xem tại trang 89 của tài liệu.
Hình 3.11. Đồ thị tín hiệu điện áp (a) và tỉ số từ-điện trở AMR (b) the o2 phương: t ừtrường ngoài tác dụng vuông góc với phương ghim và song song với phương - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 3.11..

Đồ thị tín hiệu điện áp (a) và tỉ số từ-điện trở AMR (b) the o2 phương: t ừtrường ngoài tác dụng vuông góc với phương ghim và song song với phương Xem tại trang 94 của tài liệu.
Hình 4.10. Ảnh cảm biến nhóm 3: cảm biến tổ hợp nối tiếp loại S3-6-s (a), cảm biến t ổ hợp NT-SS loại S3-18-sp (b) được chụp bằng thiết bị Nova NanoSEM 450 - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 4.10..

Ảnh cảm biến nhóm 3: cảm biến tổ hợp nối tiếp loại S3-6-s (a), cảm biến t ổ hợp NT-SS loại S3-18-sp (b) được chụp bằng thiết bị Nova NanoSEM 450 Xem tại trang 111 của tài liệu.
Hình 4.12. Đồ thị đáp ứng điện áp lối ra (a) và độ nhạy (b) theo từ trường ngoài c ủa các cảm biến cảm biến dạng thanh đơn S1-1-s, kích thước rộ ng×dài là 1×7 mm 2 - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 4.12..

Đồ thị đáp ứng điện áp lối ra (a) và độ nhạy (b) theo từ trường ngoài c ủa các cảm biến cảm biến dạng thanh đơn S1-1-s, kích thước rộ ng×dài là 1×7 mm 2 Xem tại trang 113 của tài liệu.
Hình 4.15. Đường cong đáp ứng điện áp của cảm biến theo từ trường ngoài đo tại dòng 1 mA (a) và tín hi ệu độ lệch điện áp Vmax trên các linh kiện cảm biến S2-1-s t ạ i - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 4.15..

Đường cong đáp ứng điện áp của cảm biến theo từ trường ngoài đo tại dòng 1 mA (a) và tín hi ệu độ lệch điện áp Vmax trên các linh kiện cảm biến S2-1-s t ạ i Xem tại trang 118 của tài liệu.
Hình 4.19. Đáp ứng theo từ trường ngoài của độ lệch điện áp (a) và độ nhạy dV/dH (b) được đo trên cảm biến nhóm 3, loại S3-18-sp so sánh với loại S3-6-s - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 4.19..

Đáp ứng theo từ trường ngoài của độ lệch điện áp (a) và độ nhạy dV/dH (b) được đo trên cảm biến nhóm 3, loại S3-18-sp so sánh với loại S3-6-s Xem tại trang 123 của tài liệu.
Hình 5.2. Thực nghiệm khảo sát đáp ứng điện áp lối rac ủa cảm biến theo hướng từ trường của Trái đất: (a) minh họa góc định hướng giữa từtrường Trái đất Hearth và tr ục từ hóa dễ -EA của cảm biến; (b) hệmâm quay được điều khiển tựđộng khả o sát - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 5.2..

Thực nghiệm khảo sát đáp ứng điện áp lối rac ủa cảm biến theo hướng từ trường của Trái đất: (a) minh họa góc định hướng giữa từtrường Trái đất Hearth và tr ục từ hóa dễ -EA của cảm biến; (b) hệmâm quay được điều khiển tựđộng khả o sát Xem tại trang 128 của tài liệu.
Hình 5.9. Đáp ứng độ lệch điện áp của cảm biến theo thời gian vào lượng hạt từ khác nhau (a) và đồ thịđộ lệch điện áp của cảm biến theo độ lớn của từđộ (b). - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 5.9..

Đáp ứng độ lệch điện áp của cảm biến theo thời gian vào lượng hạt từ khác nhau (a) và đồ thịđộ lệch điện áp của cảm biến theo độ lớn của từđộ (b) Xem tại trang 134 của tài liệu.
Hình 5.10. Sơ đồ các bước chế tạo thẻ sử dụng một lần SPA. - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 5.10..

Sơ đồ các bước chế tạo thẻ sử dụng một lần SPA Xem tại trang 136 của tài liệu.
dải từ trường nhỏ khoảng 30 Oe, từ độ đạt khoảng 2,86 emu/g (hình nhỏ chèn bên góc phải) - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

d.

ải từ trường nhỏ khoảng 30 Oe, từ độ đạt khoảng 2,86 emu/g (hình nhỏ chèn bên góc phải) Xem tại trang 138 của tài liệu.
Hình 5.14. Độ lệch điện áp của cảm biến với thẻ SPA có lượng hạt từ streptavidin khác nhau (a) và tín hi ệu điện áp của linh kiện theo khối lượng hạt sắt từ trên thẻ - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 5.14..

Độ lệch điện áp của cảm biến với thẻ SPA có lượng hạt từ streptavidin khác nhau (a) và tín hi ệu điện áp của linh kiện theo khối lượng hạt sắt từ trên thẻ Xem tại trang 140 của tài liệu.
Hình 5.15. (a) Sơ đồ mô tả thí nghiệm phát hiện ADN đích và các thí nghiệm đối ch ứng; (b) Độ lệch điện áp lối ra của linh kiện đối với thẻ SPA với các lượ ng ADN - Luận án nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro nano dạng cầu wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng

Hình 5.15..

(a) Sơ đồ mô tả thí nghiệm phát hiện ADN đích và các thí nghiệm đối ch ứng; (b) Độ lệch điện áp lối ra của linh kiện đối với thẻ SPA với các lượ ng ADN Xem tại trang 141 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan