RU2737135C1 - Инклинатор - Google Patents
Инклинатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2737135C1 RU2737135C1 RU2020118070A RU2020118070A RU2737135C1 RU 2737135 C1 RU2737135 C1 RU 2737135C1 RU 2020118070 A RU2020118070 A RU 2020118070A RU 2020118070 A RU2020118070 A RU 2020118070A RU 2737135 C1 RU2737135 C1 RU 2737135C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contacts
- sensitive element
- vector
- induction vector
- magnetic field
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/02—Food
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Предложенное изобретение относится к средствам для определения направления вектора магнитной индукции и предназначено для применения при сверхнизких температурах. Инклинатор для указания направления вектора индукции магнитного поля состоит из чувствительного элемента, выполненного из монокристалла Co3Sn2S2, и четырех металлических контактов, из которых три контакта нанесено на одну сторону чувствительного элемента, а один контакт - на противоположную. Данное устройство обеспечивает технический результат, заключающийся в обеспечении возможности работы в диапазоне температур 1,4-4,2 К. 4 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для определения направления вектора магнитной индукции и предназначено для применения при сверхнизких температурах.
Развитие сверхпроводящей электроники и устройств, использующих материалы с топологически защищенными свойствами, привело к созданию работающих в магнитных полях приборов, характеристики которых меняются при изменении направления вектора индукции магнитного поля. При этом инклинаторы, то есть указатели направления вектора индукции магнитного поля, стабильно работающие при температурах ниже 4,2 К, практически отсутствуют.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, состоящее из одного или нескольких чувствительных элементов, выполненных из монокристалла Co3Sn2S2, и металлических контактов, нанесенных на противоположные стороны чувствительных элементов, причем при исполнении устройства в одноэлементном виде на Co3Sn2S2 наносится два контакта [S.N. Guin, P. Vir, Y. Zhang, N. Kumar, S. J. Watzman, C. Fu, E. Liu, K. Manna, W. Schnelle, J. Gooth, C. Shekhar, Y. Sun, C. Felser. Zero-Field Nernst Effect in a Ferromagnetic Kagome-Lattice Weyl-Semimetal Co3Sn2S2. Adv. Mater. 2019, 31, 1806622] - прототип. Это устройство, по существу, представляет собой термоэлектрический преобразователь в геометрии Нернста, работоспособность которого продемонстрирована при низких, вплоть до 2 К, температурах. За счет свойств магнитного полуметалла Вейля Co3Sn2S2, обладающего аномальным эффектом Нернста, такой преобразователь может работать как при приложении магнитного поля параллельно кристаллографической оси <0001> Co3Sn2S2, так и в его отсутствии. Основным недостатком устройства-прототипа является то, что при повороте вектора индукции магнитного поля абсолютная величина напряжения на контактах не меняется, только при повороте вектора на >90 градусов меняется полярность термоЭДС. В ряде применений это делает невозможным определение реального направления вектора магнитной индукции.
Задача предлагаемого изобретения - создание инклинатора, позволяющего надежно определять направление вектора магнитной индукции при температурах ≤4,2 К.
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, состоящем из чувствительного элемента, выполненного из монокристалла Co3Sn2S2, и металлических контактов, имеется четыре контакта, причем три контакта нанесено на одну сторону чувствительного элемента, а один контакт - на противоположную, что позволяет использовать эффект Зеебека для определения вектора магнитной индукции.
Пример исполнения устройства и схема его включения в электрическую цепь показаны на Фиг. 1, где 1 - чувствительный элемент из монокристалла Co3Sn2S2, 2-5 - металлические контакты, 6 - источник электрического тока, 7 - устройство для измерения напряжения.
Типичные размеры устройства: чувствительный элемент 200×100×50 мкм, контакты шириной 10 мкм и толщиной 0,1 мкм. Предпочтительным материалом контактов является золото.
Такая конструкция устройства позволяет подавать на два контакта переменный электрический ток, как показано на Фиг. 1, а на других двух контактах измерять компоненту напряжения, соответствующую второй гармонике (V2ω). Величина V2ω зависит как от величины индукции магнитного поля, так и от направления вектора индукции магнитного поля, что обусловлено особенностями свойств монокристаллического Co3Sn2S2, в котором возможно одновременное проявление эффекта Зеебека и аномального эффекта Холла. На графике Фиг. 2, где В - индукция магнитного поля, показан пример такой зависимости в диапазоне -4≤В≤+4 Тл.
Устройство работает следующим образом. Чувствительный элемент помещается в магнитное поле так, что вектор индукции параллелен кристаллографической оси <0001> Co3Sn2S2. Направление вектора принимается за начальное и положительное. На контакты 2 и 3 подается переменный электрический ток (1-5 мА). При помощи устройства для измерения напряжения снимается градуировочная зависимость второй гармоники напряжения от величины индукции магнитного поля V2ω=f(B). На Фиг. 3 показан пример такой зависимости для диапазона 0≤В≤+4 Тл. Затем снимаются градуировочные зависимости при заданных углах поворота вектора индукции магнитного поля относительно начального положения. На графике Фиг. 4 показан пример зависимости V2ω=f(B) при повороте вектора на 180 градусов, в диапазоне -4≤В≤0 Тл. После построения градуировочных кривых приступают к измерениям, сравнивая полученные при этом зависимости V2ω=f(B) с градуировочными для определения направления вектора индукции магнитного поля.
Экспериментальная проверка работоспособности устройства при сверхнизких температурах показала, что его характеристики остаются стабильными в диапазоне 1,4-4,2 К. При этом устройство является компактным и простым в эксплуатации.
Claims (1)
- Инклинатор для указания направления вектора индукции магнитного поля, состоящий из чувствительного элемента, выполненного из монокристалла Co3Sn2S2, и металлических контактов, отличающийся тем, что контактов имеется четыре, причем три контакта нанесено на одну сторону чувствительного элемента, а один контакт - на противоположную.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020118070A RU2737135C1 (ru) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | Инклинатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020118070A RU2737135C1 (ru) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | Инклинатор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2737135C1 true RU2737135C1 (ru) | 2020-11-25 |
Family
ID=73543534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020118070A RU2737135C1 (ru) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | Инклинатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2737135C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU415621A1 (ru) * | 1972-07-14 | 1974-02-15 | ||
SU729443A1 (ru) * | 1977-07-01 | 1980-04-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Геофизических Методов Разведки | Датчик компаса-инклинатора |
US5452520A (en) * | 1994-03-14 | 1995-09-26 | Ferrofluidics Corporation | Ferrofluid inclinometer |
RU2438140C1 (ru) * | 2010-09-29 | 2011-12-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Новые Энергетические Технологии" | Способ квантово-интерференционного определения направления магнитного поля |
RU188677U1 (ru) * | 2019-02-08 | 2019-04-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Магнитоэлектрический сенсор магнитных полей |
-
2020
- 2020-05-19 RU RU2020118070A patent/RU2737135C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU415621A1 (ru) * | 1972-07-14 | 1974-02-15 | ||
SU729443A1 (ru) * | 1977-07-01 | 1980-04-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Геофизических Методов Разведки | Датчик компаса-инклинатора |
US5452520A (en) * | 1994-03-14 | 1995-09-26 | Ferrofluidics Corporation | Ferrofluid inclinometer |
RU2438140C1 (ru) * | 2010-09-29 | 2011-12-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Новые Энергетические Технологии" | Способ квантово-интерференционного определения направления магнитного поля |
RU188677U1 (ru) * | 2019-02-08 | 2019-04-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Магнитоэлектрический сенсор магнитных полей |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
S.N. GUIN et al. "Zero-Field Nernst Effect in a Ferromagnetic Kagome-Lattice Weyl-Semimetal" Co3Sn2S2. Adv. Mater. 2019, 31, 1806622. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2987669A (en) | Hall effect electromechanical sensing device | |
US3473109A (en) | Position sensor utilizing a hall generator | |
US6191581B1 (en) | Planar thin-film magnetic field sensor for determining directional magnetic fields | |
DE60139017D1 (de) | Dünnfilm-magnetfeldsensor | |
RU2737135C1 (ru) | Инклинатор | |
US20220326094A1 (en) | Heat-flow sensor | |
RU2279737C1 (ru) | Магниторезистивный датчик | |
US9816888B2 (en) | Sensor and method for detecting a position of an effective surface of the sensor | |
US3335363A (en) | Superconductive device of varying dimension having a minimum dimension intermediate its electrodes | |
Weng et al. | Anomalous Nernst thermopile made of a single element iron | |
JPH0720218A (ja) | 磁気センサ | |
Frauen et al. | Magnetothermoelectric power in Co/Pt layered structures: Interface versus bulk contributions | |
RU2490754C1 (ru) | Микроэлектромеханический датчик магнитного поля | |
RU2495514C1 (ru) | Магниторезистивный датчик | |
RU2729881C1 (ru) | Терморезистивный элемент | |
RU2601281C1 (ru) | Магниторезистивный датчик тока | |
RU2453949C1 (ru) | Магниторезистивный преобразователь-градиометр | |
RU2175797C1 (ru) | Магниторезистивный датчик | |
Harada | Parallel sensing operation using octagonal MOSFET | |
SU565220A1 (ru) | Термочувствительный элемент датчика температуры | |
JP7244157B1 (ja) | 磁気センサおよび磁気検出方法 | |
RU1798744C (ru) | Устройство дл измерени магнитного пол | |
US11391558B2 (en) | Integrated hall sensor device and method for measuring a magnetic field by means of an integrated hall sensor device | |
RU2185691C1 (ru) | Магниторезистивный датчик | |
RU2307427C2 (ru) | Магниторезистивный датчик поля |