印度理工学院 Kharagpur 分校材料科学中心的 S. Ram 博士发表了题为“什么是混合纳米复合材料,它是工程科学和技术”的互动讲座。他的研究兴趣包括开发不同类型的玻璃/陶瓷、磁性陶瓷、金属间化合物、纳米流体、石榴石磁光材料、金属陶瓷、高能量密度磁体、铁氧体、超导体、磁传感器、GMR、GMS 和 GMC 材料、储能材料、固体燃料、纳米结构固体、纤维和复合材料、自旋电子学、光子学。演讲者很好地强调了材料科学与技术在开发材料(尤其是磁性应用)方面的结合,参与者可以在开发用于储能应用的新型磁性材料时使用这种结合。
传统上,二维中的磁性被认为是由旋转闪光介导的外来相,但远非距离基态下序。最近,在分层的范德华化合物中发现了2D磁态。通过材料组成,结合降低性的稳健和可调磁态,预见到磁性设备中的关键元素具有强大的潜力。在这里,提出了基于金属氯化物的2D磁铁。磁性顺序在金属基板的顶部,甚至直至单层极限,并且可以通过将金属离子从铁到镍替换为底面。使用功能化的STM尖端作为磁传感器,即使没有外部磁场,也可以识别局部交换场。由于这些化合物是通过分子束外延技术处理的,因此它们为当前设备技术提供了巨大的潜力。
在第 11 阶段,QM 成功完成了预原型磁传感器系统的开发,该系统使用基于磁阻 (MR) 原理的低成本薄膜传感器元件。该系统利用美国空军资助的传感器开发计划的成果进行组装。QM 将系统安装在车辆上,并将 QM 停车场的系统噪音水平与使用昂贵的海军传感器获得的噪音水平进行比较。发现噪音水平受环境影响,因此使用 MR 技术不会影响性能。干扰是由圣地亚哥警察局 (SDPD) 为此目的提供的巡逻车测量的。设计了信号处理方法来减轻来自车辆本身和过往车辆的干扰源,以及实现更好的检测和定位性能。该系统被证明可以检测和跟踪测试车辆前方携带的螺丝刀(代替实际枪支)。
磁传感器可以检测含有铁磁材料的目标,因为它们会扭曲地球磁场。物体的磁场可以表示为多极级数展开。由于不存在单个磁荷,最低阶是偶极子,其衰减率为 1/r3。高阶多极子衰减的距离幂相应更高。对于大于最大目标维度阶的测量范围,偶极矩主导信号,定位和表征目标的问题变成了定位磁偶极子并测量其矩矢量的问题。在未知位置定位具有未知特征的目标需要确定六个未知数。三个未知数代表目标的位置,另外三个代表其磁矩矢量。检测和表征(就磁矩而言)不能分成不同的问题,而必须同时完成。对目标特征(例如,预先了解目标类型)或目标位置(例如,预先了解目标路径)应用不同的约束可以稍微降低问题的维数。在本文中,我们展示了无约束检测、定位和表征问题的结果。
“舌头驱动器”是一种无线、非接触式舌头操作辅助技术,专为严重残疾的人开发,用于使用计算机,并仅使用舌头控制轮椅和其他设备等环境。舌头被认为是严重残疾人操作辅助设备的绝佳附属物。舌头驱动器由固定在舌头上的霍尔效应磁传感器阵列组成。传感器通过无线链路传输信号,并对其进行处理以控制安装在牙齿外侧的牙齿保持器上,以测量由米粒大小的小型永久微型磁铁产生的磁场,该磁铁通过植入、穿孔或粘合剂附着在个人的舌头上。这项技术允许残疾人在移动计算机鼠标或电动轮椅时使用舌头。该技术的主要优势是可以通过处理传感器输出的组合来捕捉各种各样的舌头运动。这将为用户提供平滑的比例控制,而不是基于大多数现有技术的开/关控制。
摘要 — 肌磁图 (MMG) 是测量人体骨骼肌中由电活动产生的磁信号的方法。然而,目前开发的用于检测如此微小磁场的技术体积庞大、成本高昂,并且需要在温控环境下工作。开发一种小型化、低成本和室温磁传感器为加强这一研究领域提供了一条途径。在此,我们介绍了一种用于室温 MMG 应用的集成隧道磁阻 (TMR) 阵列。TMR 传感器采用低噪声模拟前端电路开发,以在高信噪比下检测未进行和进行平均的 MMG 信号。MMG 是通过使用肌电图 (EMG) 信号作为触发器对信号进行平均来实现的。观察到的幅度为 200 pT 和 30 pT,对应于手紧张和放松的周期,这与基于有限元法 (FEM) 的肌肉模拟一致,该法考虑了从观察点到磁场源的距离的影响。
摘要。本文证实了使用非破坏性磁调制非接触式铁磁传感器进行大直流电流的非接触式转换和测量的必要性,这些传感器具有更高的灵敏度,可用于土地复垦、灌溉、工业、冶金以及一般的农业和水管理;并介绍了它们的设计开发结果。结果表明,与已知转换器相比,所开发的转换器具有更高的精度和灵敏度、技术先进的设计、重量和尺寸小、材料消耗和成本低。考虑了磁调制非接触式转换器的可靠性问题。获得了他们的研究结果。结果表明,大直流电流的宽范围磁调制非接触式转换器的可靠性等于 0.998,考虑到灾难性故障,其总可靠性为 0.9969。所开发的转换器可广泛应用于土地复垦和灌溉、供水、工业、铁路运输、科学、技术的电力系统以及在安装现场检查电表。
8. 有效载荷导航转向和通信系统(摘自Clem et al.,2003,Clem and Carroll,2003 和 Jones,2003) 8.1 非声学传感器和滑翔机应用 …………………... 96 8.1.1 无源磁传感器 ……………………………………….. 98 8.1.2 电场传感器 ………………………………………….. 104 8.1.3 有源电磁传感器 ……………………………… 106 8.1.4 光学传感器 …………………………………………………. 108 8.1.5 水下无源光学和电光传感器 .... 110 8.1.6 化学传感器 ……………………………………………… 112 8.2 导航传感器………………………………………………………… 114 8.3 有效载荷包………………………………………………………….. 116 8.4 控制系统………………………………………………………………. 122 8.5 通信系统(摘自 Berry,2003)…………………………... 123 8.5.1 在浮标、漂流器和水下滑翔机中测试的通信系统……..………………………………... 123 8.5.2 贸易空间通信系统………………………. 125 8.5.3 当前方法的评估 ……………………… 126 8.5.4 提高数据速率:卫星通信选项 127 8.5.5 提高数据速率:射频替代方案 ….. 128 8.5.6 高端解决方案 …………………………………………….... 132 8.5.7 通信系统选项总结 ………. 134
自旋噪声光谱正在成为一种强大的技术,用于研究各种自旋系统的动力学,甚至超越其热平衡和线性响应。在此背景下,我们展示了一种非标准模式的自旋噪声分析,应用于由 Bell-Bloom 原子磁力仪实现的非平衡非线性原子系统。由外部泵驱动并进行参数激发,该系统已知会产生噪声压缩。我们的测量不仅揭示了磁共振时原子信号正交的噪声分布的强烈不对称性,而且还提供了对其产生和演化背后机制的洞察。特别是,识别了光谱中的结构,允许研究噪声过程的主要依赖性和特征时间尺度。获得的结果与参数诱导的噪声压缩兼容。值得注意的是,即使在宏观原子相干性丧失的状态下,噪声谱也能提供有关自旋动力学的信息,从而有效提高测量的灵敏度。我们的信函推广自旋噪声谱作为一种多功能技术,用于研究各种自旋磁传感器中的噪声压缩。
离子束蚀刻 (IBE) 通过定向和精确控制的离子能量轰击蚀刻目标,去除材料。IBE 也称为“离子束铣削”。IBE 源从惰性气体(通常是氩气)产生等离子体。一组电偏置网格确定离子束能量和离子束内的离子角发散。离子束撞击基材,通过物理溅射去除材料。离子束蚀刻具有其他等离子体工艺所不具备的定向灵活性。虽然 IBE 的蚀刻速率通常低于反应离子蚀刻 (RIE),但 IBE 可为需要精确轮廓控制的应用提供高精度(高各向异性)。此外,离子束蚀刻可用于去除 RIE 可能无法成功的材料。离子束可以蚀刻与 RIE 不兼容的合金和复合材料。离子束蚀刻有许多应用,包括磁传感器的纳米加工、MEMS 设备以及表面声波 (SAW) 和体声波 (BAW) 滤波器的修整。一种较新的应用是制造高性能非易失性存储器,特别是“自旋转移扭矩” MRAM(磁阻随机存取存储器)。