磁电子氢气传感器:批判性综述
材料科学
2021-12-15 v1 介观与纳米尺度物理
其他凝聚态物理
应用物理
经典物理
摘要
能够在氢存储系统中早期检测低浓度泄漏氢气并在宽氢浓度范围内精确测量的装置,对于燃料电池汽车的量产以及更广泛的向氢经济转型至关重要。尽管若干竞争性的传感器技术可能适合此角色,但超低火灾危险、非接触且技术简单的磁电子传感器脱颖而出,因为它们已能在大气压下检测 0.06% 至 100% 浓度范围内的氢气,响应时间接近一秒这一行业黄金标准。这类新型氢气传感器是本文综述的主题,我们向学术物理、化学、材料科学与工程界以及产业研究者介绍磁电子氢气传感器领域的近期进展,包括基于磁光 Kerr 效应、反常 Hall 效应和铁磁共振(Ferromagnetic Resonance, FMR)的传感器,并特别关注基于 FMR 的器件。我们尤其给出磁电子氢气传感器的物理基础,并批判性地概述其在氢动力汽车与加氢站安全以及氢气浓度计(包括直接在氢燃料燃料电池内工作的浓度计)等重要应用中的优缺点。我们相信本综述将引起广泛读者兴趣,并有助于将研究成果转化为政策与实践。
引用
@article{arxiv.2112.07296,
title = {Magneto-electronic hydrogen gas sensors: a critical review},
author = {Ivan S. Maksymov and Mikhail Kostylev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.07296},
year = {2021}
}