В НИТУ «МИСиС» разработали новый сканирующий магнитный микроскоп — Naked Science
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.
Вчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Вчера, 21:04
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 11:36
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

Вчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Вчера, 21:04
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 11:36
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

Вчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: