中国铁钴磁致伸缩敏感膜的新型声表面波磁场传感器研制成

目前，人们已研制出利用各种物理、化学和生物效应的磁场传感器，并已在科研、生产和社会生活的各个方面得到广泛应用，承担起探究种种信息的任务。但是多数的磁场传感技术在灵敏度及磁滞误差等方面仍存在问题，阻碍了其实质应用。将栅阵式铁钴(FeCo)磁致伸缩薄膜高磁敏、低磁滞性与声表面波的快速响应特点相结合，有可能实现一种快速、高灵敏、低迟滞误差、稳定可靠的新型磁场检测方法来检测磁场。

 中国科学院声学研究所超声技术中心研究员王文、博士贾雅娜等人研究发现，对铁钴磁致伸缩薄膜进行栅阵式设计，可以获得一种新型的快速、灵敏度高的磁场检测方法，提高磁场传感器的线性度、一致性和稳定性，减小迟滞误差，由此改善磁场传感器的性能。

 近年来，研究人员采用磁致伸缩薄膜作为敏感膜的表面声波传感器，为设计磁场传感器提供了新方法。王文的研究小组曾提出一种基于铁钴薄膜的SAW器件，用于感测电流/磁场，根据理论优化获得的灵敏度高达8.3kHz / mT。然而，磁致伸缩薄膜中的强磁滞效应带来了显著的滞后误差，明显降低了传感器性能。

 此次，研究人员将栅阵式图形设计的铁钴磁致伸缩敏感膜与表面声波相结合进行磁场感测，所提出的传感器由差分双延迟线振荡器构成.

 传感通道上的器件表面利用射频溅射技术和套刻工艺沉积铁钴薄膜栅阵，通过释放铁钴中的内部应力变化来有效地抑制磁滞效应。参考通道的器件用于通过差分方法有效减小外围环境温度等影响。当磁场发生变化时，铁钴薄膜发生磁致伸缩效应*和ΔE效应*，引起SAW传播速度的改变，进而可以差分振荡频率信号的变化来表征待测磁场强度。