7. Nội dung của khóa luận
1.6. Cảm biến dựa trên hiệu ứng từ-điện
Hình 1.17. Sơ đồ thí nghiệm cảm biến từ trường trái đất dựa trên hiệu ứng từ giảo-áp điện của Zhai và đồng nghiệp
Mỗi loại cảm biến đều có những ƣu điểm và nhƣợc điểm và tuỳ theo mục đích sử dụng mà ta nên chọn loại cảm biến nào cho phù hợp. Để xác định từ trƣờng trái đất chúng ta có thể sử dụng cảm biến Hall, cảm biến AMR,... nhƣng các loại cảm biến này công nghệ chế tạo phức tạp, giá thành cao. Chính vì vậy chúng tôi mạnh dạn tìm hiểu và nghiên cứu loại cảm biến chế tạo đơn giản, giá thành thấp, phù hợp với công nghệ ở Việt Nam mà vẫn đảm
bảo đƣợc độ nhạy của cảm biến, đặc biệt là trong vùng từ trƣờng thấp đó là
cảm biến dựa trên hiệu ứng từ giảo-áp điện. Cảm biến dựa trên vật liệu multiferroics. Nó là vật liệu lƣỡng pha sắt từ - sắt điện với sự tồn tại đồng thời của cả tính chất từ, tính chất từ đàn hồi và tính chất áp điện. Với độ nhạy
21
trong khoảng từ trƣờng nanô-tesla (nT), các vật liệu này có khả năng ứng dụng các đầu đọc thông tin, các cảm biến sinh học và cảm biến xác định phƣơng vị bắc trong các thiết bị dẫn đƣờng,... Hơn thế nữa, cảm biến loại này còn có nhiều thế mạnh không thể tìm thấy trên các loại cảm biến thông thƣờng nhƣ có thể phát hiện cả từ trƣờng một chiều và xoay chiều công nghệ chế tạo đơn giản, giá thành thấp, có thể làm việc ở nhiệt độ phòng…
Đặc biệt, năm 2007, Zhai và đồng nghiệp đã công bố kết quả nghiên cứu
cảm biến từ trƣờng trái đất dựa trên hiệu ứng từ giảo-áp điện (hình 1.17) sử
dụng nguồn dòng xoay chiều 10 mA đạt độ nhạy từ trƣờng vùng nT và góc
lệch 10-5 độ. Đây là hƣớng nghiên cứu mà nhóm nghiên cứu ở Trƣờng ĐH
Công nghệ cũng đã tiếp cận kịp thời và đã có một số kết quả ban đầu rất khả
quan.