高温超导技术在微磁传感器中的应用与发展

王三胜; 郭强

doi:10.7693/wl20160306

高温超导技术在微磁传感器中的应用与发展

王三胜^1,†,
郭强^2,††

(1 北京航空航天大学微纳测控与低维物理教育部重点实验室北京 100191)
(2 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京 100191)

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：61171003；61473023)，北京市自然科学基金(批准号：1102024)，北京市科技新星(批准号：2008A020)，可靠性与环境工程技术重点实验室开放基金资助项目

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出版历程
- 收稿日期: 2015-03-17
- 发布日期: 2016-03-11

The development and application of high temperature superconductor technology for weak magnetic sensors

WANG San-Sheng^1,†,
Guo Qiang^2,††

(1 Key Laboratory of Micro-nano Measurement, Manipulation and Physics, Ministry of Education,Beihang University,Beijing 100191,China)
(2 School of Instrumentation Science and Opto-electronics Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China)

摘要

摘要: 传感器在诸多领域有着广泛的应用，而随着高温超导技术的快速发展，将高温超导材料应用于磁信号测量成为超导材料应用的一个重要领域。文章探讨了高温超导材料在微弱磁场测量方面的主要应用，介绍了三种在微弱磁场测量方面能达到或有希望达到fT量级的传感器。其中包括：基于约瑟夫森结效应的超导量子干涉器(SQUID)，基于超导零电阻效应的巨磁电阻(GMR)磁传感器和由文章作者所在的实验室提出的巨磁阻抗(GMI)/超导复合磁传感器。文章重点介绍了GMI/超导复合磁传感器，并对此传感器在结构和应用方面的最新进展进行了说明。
- 微磁传感器 /
- 超导量子干涉器 /
- 巨磁阻抗磁传感器 /
- 巨磁电阻磁传感器
Abstract: Magnetic sensors are widely used in many fields. With the rapid development of technology, high temperature superconducting materials have been applied in the important domain of weak magnetic field measurement. To exploit these applications, we have investigated three kinds of magnetic sensors that have already or promise to meet the requirements of femtotesla (fT, 10－15 T) range accuracy, i.e., high-temperature superconducting quantum interference device (SQUID) magnetometers, and superconducting flux-to-field transformers based on giant magneto-resistance (GMR) and giant magneto impedance(GMI) sensors.Their structure, principle of operation,and signal processing circuits are analyzed and compared.
- micro-magnetic sensor /
- SQUID /
- GMI sensor /
- GMR sensor

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