基于PZT双晶片和永磁质量块的皮特斯拉磁传感器
应用物理
2017-09-07 v1 仪器与探测器
摘要
铁磁-铁电复合材料近年来因用作磁场传感器而受到关注。传感基于电与磁子系统之间的磁电(ME)耦合，并由机械应变介导。此类用于交流磁场的传感器需要偏置磁场以实现pT灵敏度。本文讨论一种新型无源交流磁传感器的测量与理论，该传感器不需要偏置磁场，而是基于带有永磁质量块的PZT双晶片。本例中PZT双晶片上的机械应变由外加交流磁场与永磁体剩余磁化强度之间的相互作用产生，从而在PZT上诱导出电压。我们的研究在具有反向极化PZT薄片双晶片和NdFeB永磁质量块的传感器上进行。在1 Hz和10 Hz下分别测得约100 pT/sqrHz和10 nT/sqrHz的磁本底噪声N。当交流磁场施加于双晶片40 Hz弯曲共振时，测得的N为700 pT/sqrHz。我们还讨论了传感器低频和弯曲共振处磁-电-机耦合理论，且ME电压系数的理论估计与数据非常吻合。
引用
@article{arxiv.1709.01794,
title = {A pico-Tesla magnetic sensor with PZT bimorph and permanent magnet proof mass},
author = {G Srinivasan and G Sreenivasulu and Peng Qu and Hongwei Qu and Vladimir Petrov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.01794},
year = {2017}
}