В НИТУ «МИСиС» разработали новый сканирующий магнитный микроскоп — Naked Science
6 минут
НИТУ «МИСиС»

В НИТУ «МИСиС» разработали новый сканирующий магнитный микроскоп

Лабораторный макет сканирующего магнитного микроскопа на основе нового датчика представили ученые НИТУ «МИСиС». По словам авторов, с помощью такого устройства можно получать изображения локальных магнитных полей вблизи поверхности исследуемых объектов. Преимущества нового устройства — неинвазивность (малое влияние на исследуемый объект), высокое разрешение в сочетании с хорошей магнитной чувствительностью и простота конструкции.

Лабораторный макет сканирующего магнитного микроскопа / ©Пресс-служба НИТУ «МИСиС

Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Magnetism and Magnetic Materials. Сканирующие магнитные системы используются в задачах неразрушающего магнитного контроля для обнаружения дефектов в материалах и конструкциях, а также в биомедицинских приложениях при измерениях магнитных сигналов биологических объектов.

Чувствительность магнитного поля и пространственное разрешение в таких устройствах определяет датчик. Ученые НИТУ «МИСиС» представили оригинальную разработку – сканирующий магнитный микроскоп на основе стандартного 2D-плоттера, но вместо рабочей печатающей головки в нем используется миниатюрный датчик магнитного поля на основе небольшого отрезка (3-4 мм) аморфного ферромагнитного микропровода.

Лабораторный макет сканирующего магнитного микроскопа / ©Пресс-служба НИТУ «МИСиС»

«Принцип его работы основан на эффекте гигантского магнитного импеданса (ГМИ-эффект), заключающемся в изменении импеданса микропровода на высокой частоте при воздействии внешнего магнитного поля. Поскольку используемый в ГМИ-датчике микропровод имеет острие диаметром 10-20 микрон, то такой датчик, в принципе, позволяет получить пространственное разрешение на уровне десятков микрометров при измерении магнитных полей на уровне единиц наноТесла», – рассказал ведущий научный сотрудник НИТУ «МИСИС» Сергей Гудошников.

Магнитный датчик движется вблизи поверхности исследуемого объекта и в процессе движения, с определенным шагом, измеряет значения вертикальной компоненты магнитного поля, создаваемые исследуемым объектом. Чем меньше размеры используемого датчика и чем ближе он к поверхности образца, тем больше магнитных особенностей проявляется на получаемой магнитной картинке, пояснил Сергей Гудошников.

Сканирующий магнитометр для измерения гигантского магнитного импеданса / ©Пресс-служба НИТУ «МИСиС»

По его словам, в представленной работе было получено пространственное разрешение порядка 200 микрон, чувствительность ГМИ-датчика составляла примерно 10 наноТесла. Подобный сканирующий магнитометр на основе ГМИ-датчика был создан в Японии. Авторы работы продемонстрировали магнитное изображение части банкноты номиналом 1000 японских йен, на которой рисунок выполнен магнитными красками.

Однако разработанная отечественная сканирующая система используется в новом качестве – для визуализации локальных магнитных полей различных магнитных объектов. Сканирующий магнитометр позволяет точечно измерять вертикальную компоненту магнитного поля вблизи поверхности исследуемого объекта, после чего по этим данным строится картина распределения магнитного поля.

По данным разработчиков, изобретение может быть интересно в России и за рубежом за счет новых качеств: неинвазивность (малое влияние на исследуемый объект), высокое разрешение в сочетании с хорошей магнитной чувствительностью, простота конструкции и возможность построения многоканальных сканирующих измерительных систем. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» — российский технический университет; первый вуз в стране, получивший статус «Национального исследовательского технологического университета», лучший вуз России 2019 года по версии Forbes Россия. Сегодня в состав НИТУ «МИСиС» входят 9 институтов и 6 филиалов, 4 из которых работают в России и 2 за рубежом.
16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

5 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 13:15 (мск), NASA начнет трансляцию исторического события: первого полета вертолета Ingenuity, доставленного на Марс вместе с планетоходом Perseverance. Посмотреть трансляцию можно на нашем сайте.

Вчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

16 апреля
8 минут
Александр Березин

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

Вчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

26 марта
12 минут
Василий Парфенов

Похоже, история с американскими военными и «неопознанными воздушными феноменами» только набирает обороты. Новое расследование раскрыло многократные встречи нескольких кораблей Военно-морского флота Соединенных Штатов с аномально ведущими себя летательными аппаратами. Причем происходило это вне пределов досягаемости для любого коммерческого дрона или иного известного компактного БПЛА.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: