حسگرِ تغییرات میدان مغناطیسی

در آزمایشگاه‌های ملی ساندیا در آلبوكركی، امریكا، با تركیب نیمرسانای مغناطیسی و تكنولوژی الیاف نوری، یك سنسور میدان مغناطیسی با پاسخ زیر نانو ثانیه‌ای ساخته شده است. نكته اصلی در این سنسور استفاده از نیمرسانای مغناطیسی
پنجشنبه، 1 مهر 1395
تخمین زمان مطالعه:
پدیدآورنده: علی اکبر مظاهری
موارد بیشتر برای شما
حسگرِ تغییرات میدان مغناطیسی
حسگرِ تغییرات میدان مغناطیسی

 

مترجم: فرید احسانلو
منبع : راسخون


 

در آزمایشگاه‌های ملی ساندیا در آلبوكركی، امریكا، با تركیب نیمرسانای مغناطیسی و تكنولوژی الیاف نوری، یك سنسور میدان مغناطیسی با پاسخ زیر نانو ثانیه‌ای ساخته شده است. نكته اصلی در این سنسور استفاده از نیمرسانای مغناطیسی است. نیمرسانای مغناطیسی، یك تركیب نیمرساناست كه در شبكه بلوری آن اتم‌های مغناطیسی جانشین اتم‌های دیگر شده‌اند. چنین موادی، اثر فاراده از خود بروز می‌دهند، یعنی صفحه قطبش یك باریكه نور قطبیده خطی را، وقتی در امتداد میدان مغناطیسی خارجی از میانشان عبور می‌كند، می‌چرخانند. میزان این چرخش، برای یك ماده معین و به ازای طول مسافت معین با شدت میدان متناسب است. چرخش فاراده نیمرساناهای مغناطیسی خیلی بیشتر از چرخش‌های مربوط در سایر مواد است. در ساندیا از نوعی آلیاژ كادمیوم – تلوریوم استفاده شد كه در آن منگنز جانشین برخی از اتم‌های كادمیوم شده بود [Cd(1-x)Mn(x)Te] با تغییر درصد منگنز می‌توان به ازای یك بسامد معین نور، قطبش را بیشینه كرد.
در این سنسور، نور لیزر دیود ابتدا از یك جفتگر سه قسمتی و یك رابط از نوع الیاف نوری می‌گذرد؛ سپس به كمك یك عدسی موازی می‌شود و از نیمرسانای مغناطیسی عبور می‌كند؛ این نیمرسانا در میدانی مغناطیسی قرار دارد كه اندازه‌گیری آن مورد نظر است. این میدان باعث می‌شود كه صفحه قطبش بچرخد. سپس نور منعكس می‌شود و از همان راهی كه آمده بود باز می‌گردد. بدین طریق اثر چرخش دو برابر می‌شود. آنگاه جفتگر، این نور را از طریق یك قطبنده (كه نور قطبیده را بر طبق زوایای نسبی قطبش حذف می‌كند) به آشكار ساز نوری (فوتودتكتور) می‌فرستد. آشكارساز نوری، مدوله شدگی ناشی از جهت متغیر قطبش را اندازه می‌گیرد. استفاده از الیاف نوری دو مزیت عمده دارد: اولاً این الیاف امكان انجام اندازه‌گیری را در محیط‌های مملو از نوفه الكتریكی، بدون تداخل فراهم می‌آورند؛ ثانیاً چون پهنای باند آن‌ها خیلی زیاد است (در حدود چندین GHz) زمان پاسخشان فوق العاده كوتاه است.
م.م.باتلر و س.ج.مارتین در ساندیا به جای 45 درصد از اتم‌های كادمیوم، منگنز نشاندند و نشان دادند كه نور لیزر He-Ne در عبور از هر سانتی متر بلور، ⃘ 17ر0 به ازای هر گاؤس می‌جرخد (1 گاؤس =4-10 تسلا) با استفاده از این چرخش قابل ملاحظه می‌توان تغییرات شدت میدان مغناطیسی را در بسامدهای تا GHz5 كنترل كرد.

 

تبلیغات در راسخون
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
ششمین جشنواره سراسری مهدویت
play_arrow
ششمین جشنواره سراسری مهدویت
صوت کامل روضه‌خوانی آقای حنیف طاهری در دومین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها
music_note
صوت کامل روضه‌خوانی آقای حنیف طاهری در دومین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها
صوت کامل سخنرانی حجت‌الاسلام والمسلمین علی علیزاده در دومین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها
music_note
صوت کامل سخنرانی حجت‌الاسلام والمسلمین علی علیزاده در دومین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها
صوت کامل روضه‌خوانی آقای سعید حدادیان در دومین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها
music_note
صوت کامل روضه‌خوانی آقای سعید حدادیان در دومین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها
تقوای دیجیتال؛ آیا لایک‌ها و کامنت‌های ما حساب و کتاب دارند؟
تقوای دیجیتال؛ آیا لایک‌ها و کامنت‌های ما حساب و کتاب دارند؟
انیمیشن لگویی از داستان یک اسطوره ایران
play_arrow
انیمیشن لگویی از داستان یک اسطوره ایران
شکست در جنگ، جمهوری‌خواهان را مقابل ترامپ قرار داد
play_arrow
شکست در جنگ، جمهوری‌خواهان را مقابل ترامپ قرار داد
تعرض صهیونیست‌ها به مسجدالاقصی
play_arrow
تعرض صهیونیست‌ها به مسجدالاقصی
تصاویری از هدف قرار گرفتن مزدوران سعودی در تعز
play_arrow
تصاویری از هدف قرار گرفتن مزدوران سعودی در تعز
فرار بامزه یک پنگوئن از محل نگهداری‌اش در پارک قطبی چین + فیلم
play_arrow
فرار بامزه یک پنگوئن از محل نگهداری‌اش در پارک قطبی چین + فیلم
نمایندگان عرب کنست هنگام نواختن سرود رژیم اسرائیل سالن را ترک کردند + فیلم
play_arrow
نمایندگان عرب کنست هنگام نواختن سرود رژیم اسرائیل سالن را ترک کردند + فیلم
جلیلی: دشمن در میانه مذاکرات به ایران حمله کرد؛ حرف از گفتگو فریب است + فیلم
play_arrow
جلیلی: دشمن در میانه مذاکرات به ایران حمله کرد؛ حرف از گفتگو فریب است + فیلم
کارشناس عرب: جنگ آمریکا علیه ایران به نابودی کشورهای خلیج فارس منجر می‌شود
play_arrow
کارشناس عرب: جنگ آمریکا علیه ایران به نابودی کشورهای خلیج فارس منجر می‌شود
نفت ایران تنها نفتی است که به‌طور مداوم از تنگه هرمز صادر نمی‌شود + فیلم
play_arrow
نفت ایران تنها نفتی است که به‌طور مداوم از تنگه هرمز صادر نمی‌شود + فیلم
روبیو: فشار اقتصادی تحریم‌ها علیه ایران روزبه‌روز افزایش می‌یابد + فیلم
play_arrow
روبیو: فشار اقتصادی تحریم‌ها علیه ایران روزبه‌روز افزایش می‌یابد + فیلم