بررسي خواص مغناطيسي و امپدانس مغناطيسي بزرگ در حسگر زيستي-مغناطيسي پايه كبالت آمورف

در تحقيق حاضر يك حسگر زيستي-مغناطيسي چند لايه (SiO2/CoFeSiB/Al2O3/Cr/Au) مبتني بر اثر امپدانس مغناطيسي با استفاده از سيستم ميكروالكترومكانيكي طراحي وساخته شده است. بدين منظور ابتدا شمش آلياژ پايه كبالت با تركيبCo15Fe4.3Si12.5B15  در كوره القايي تحت خلاء تهيه و سپس با استفاده از دستگاه مذابريسي، نوارهاي انجماد سريع شده با ريزساختار آمورف تهيه شدند. جهت تهيه حسگر، يك طرح مارپيچي با ده عدد بازو با استفاده از فرآيند ليتوگرافي بر روي سطح نوار آمورف تهيه و سپس پوشش چند لايه آلومنيا/كروم/طلا  با استفاده از فرآيند كندوپاش مغناطيسي امواج راديويي، بر روي آن پوشش‌دهي شد. مشخصات مغناطيسي نوار به كمك دستگاه منحني نگار هيسترزيس و مغناطش سنج نمونه مرتعش اندازه گيري شدند. مقاومت الكتريكي ويژه آلياژ به روش پويشگر چهار نقطه اندازه گيري شد. آزمون پراش پرتو ايكس بر روي نوار‌ نشان دهنده‌ي يك ساختار آمورف نوار مي باشد. اندازه و تركيب ذرات اكسيد آهن مورد استفاده در اين پژوهش به وسيله‌ي ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آزمون پراش پرتو ايكس مشخص شدند. نسبت امپدانس مغناطيسي بزرگ (GMI) نوار و حسگرها در محدوده فركانسي 1 تا MHz 12 و حداكثر ميدان مغناطيسي Oe 170 مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان مي‌دهد كه حداكثر نسبت امپدانس مغناطيسي حسگر برابر با 67% و در فركانس MHz 9 حاصل شده است كه در حضور mg 0.1 از ذرات سوپرپارامغناطيس اكسيد آهن بروي سطح حسگر، به ميزان 13% كاهش يافته است. بنابراين، با توجه به حساسيت قابل توجه حسگر تهيه شده به نانوذرات اكسيد آهن، اين حسگر مي تواند در كاربردهاي زيستي-مغناطيسي مورد استفاده قرار گيرد.