Tính chất từ của băng từ Metglas đã được nghiên cứu thông qua phép đo đường cong từ hóa. Các nghiên cứu này một phần đã được thực hiện trong luận văn của thạc sĩ Nguyễn Xuân Toàn (2011) [17]. Trong các nghiên cứu của mình, để lựa chọn cấu hình tối ưu cho các nghiên cứu triển khai ứng dụng chế tạo sensor, ở đây, chúng tôi đã tiến hành đo đạc trên các mẫu băng từ có cùng chiều dài L = 15 mm và chiều rộng thay đổi từ W = 0.1 đến 15 mm. Phép đo được tiến hành với từ trường ngoài nằm trong mặt phẳng màng và song song với phương chiều dài của mẫu. Trên hình 3.1 biểu diễn đường cong từ hóa (hình 3.1a) và độ cảm từ (hình 3.1b) được đo trên các mẫu băng từ có tỉ số kích thước r = L/W khác nhau.
Hình 3.1: Đường cong từ hóa (a) và độ cảm từ (dM/dH) (b) được đo trên các mẫu băng từ có tỉ số kích thước r = L/W khác nhau. Ở đây các mẫu có chiều dài không đổi
Nhìn vào đường cong này ta thấy rất rõ tính chất từ mềm tăng mạnh với sự tăng lên của tỉ số L/W. Điều này có thể được lý giải là do dị hướng hình dạng có xu hướng chiếm ưu thế dọc theo chiều dài mẫu khi mẫu có sự khác nhau giữa chiều dài và chiều rộng càng lớn. Tất cả các mẫu băng từ này đều cho độ cảm từ rất mạnh ở từ trường xung quanh 0 Oe. Đây chính là thế mạnh của băng từ dạng này khi khai thác ứng dụng với dải đo vùng từ trường trái đất (< 1 Oe).
Trên hình 3.2 là đường cong từ hóa đo trên băng từ Metglas có kích thước 15×1 mm theo ba phương khác nhau: nằm trong mặt phẳng băng, song song và vuông góc với chiều dài mẫu và vuông góc với mặt phẳng băng từ. Kết quả cho thấy có sự khác biệt rõ ràng khi từ hóa theo các phương này. Nếu như khi đo theo phương song song chiều dài băng từ, từ trường cần để bão hòa mẫu là Hs = 40 Oe, thì khi đo theo phương
vuông góc với chiều dài băng từ và vuông góc với mặt phẳng băng từ thì với từ trường rất lớn cỡ 1000 Oe ta vẫn chưa quan sát thấy hiện tượng bão hòa. Kết quả này cho thấy nhờ khai thác dị hướng hình dạng bằng cách chế tạo mẫu dạng thanh dài 15×1 mm, ta có thể tạo ra được dị hướng đơn trục theo chiều dài băng. Điều này rất quan trọng trong ứng dụng chế tạo sensor đo hướng của từ trường.
Hình 3.2: Đường cong từ trễ của băng từ có kích thước 15×1 mm đo theo ba phương: song song và vuông góc với chiều dài băng từ và vuông góc với mặt phẳng băng từ.
Để dễ dàng cho việc chế tạo sensor và vẫn đảm bảo được có khả năng làm việc trong vùng từ trường trái đất và có dị hướng đơn trục cao hướng tới ứng dụng đo cả độ lớn và định hướng của véc tơ từ trường trái đất, chúng tôi lựa chọn băng từ có kích thước 15×1 mm để tiếp tục các nghiên cứu ứng dụng được trình bày trong các phần tiếp theo.
3.2. Sensor đo từ trƣờng trái đất một chiều (1D) dựa trên hiệu ứng từ-điện