20.08.2020
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, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

9 часов назад
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Вчера, 14:39
Ольга Иванова

К такому выводу пришла международная команда ученых, изучавшая древние метеориты. Загадочный разрыв находился неподалеку от нынешнего пояса астероидов.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

Вчера, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: