低磁噪聲、易加工的聚苯乙烯接枝非晶合金復(fù)合材料在超低頻極弱磁場測量中的應(yīng)用
發(fā)布日期:2024-07-01 瀏覽次數(shù):
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在當(dāng)今科技迅猛發(fā)展的時代競爭力,對磁場的精確測量與控制已成為許多高科技領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)調整推進。特別是在生物磁學(xué)、量子計算和精密儀器等領(lǐng)域機製性梗阻,對超弱磁場的測量精度要求極高機製。然而,現(xiàn)有的測量技術(shù)常常受到環(huán)境磁場噪聲的干擾生產效率,限制了測量的靈敏度和準(zhǔn)確性使命責任。為了實現(xiàn)在“零場”條件下的突破性進展,必須開發(fā)出具有高磁導(dǎo)率使用、低磁噪聲和良好加工性能的新型材料合規意識。鈷基非晶合金(Co-MG)因其超高品質(zhì)因數(shù)和極低的功耗損失,被認為是屏蔽(近)靜態(tài)磁場和解決超弱磁場測量精度限制的有希望的候選材料有效性。但是創新內容,非晶合金的脆性和在低于100 Hz的磁場下磁性能理解不足,限制了它們的廣泛應(yīng)用廣泛關註。
基于此善於監督,來自北京航空航天大學(xué)的孫津濟教授團隊等成功開發(fā)了一種新型的聚苯乙烯(PS)接枝鈷基非晶合金(Co-MG)復(fù)合材料集成技術。與現(xiàn)有的高導(dǎo)磁材料相比,如鉑鎳合金和錳鋅鐵氧體進一步,這種新型復(fù)合材料在超低頻下展現(xiàn)出了更低的磁噪聲和更高的磁導(dǎo)率大部分。相關(guān)研究成果以“Low magnetic noise, easy-to-process polystyrene-grafted amorphous alloy composites for extremely-weak magnetic measurement at ultra-low frequency”為題在Materials Today Advances上發(fā)表。
研究人員開發(fā)的Co-MG和PS接枝Co-MG復(fù)合材料實際需求,為超弱磁場測量提供了一種創(chuàng)新的解決方案解決方案。通過控制PS鏈的接枝比例,研究者們實現(xiàn)了材料加工性善謀新篇、磁噪聲水平和磁屏蔽效果之間的最佳平衡增產。具體來說,Co-MG-(g-PS_35%)復(fù)合材料在初始磁導(dǎo)率上比鉑鎳合金提高了40%方法,在飽和磁化強度上提高了48%行動力,同時在屏蔽區(qū)域內(nèi)的剩余磁感應(yīng)強度降低了71%。與Mn–Zn鐵氧體相比切實把製度,復(fù)合材料的功率損耗和μ″/μ′^2值低了一個數(shù)量級保供,導(dǎo)致1Hz時的磁噪聲降低了85%。Co-MG-(g-PS_35%)復(fù)合材料在保持與純PS相似的流變行為和機械性能的同時協同控製,顯著降低了磁噪聲振奮起來,提高了磁導(dǎo)率,有望在量子傳感和超弱磁場測量領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破性應(yīng)用利用好。這項工作不僅推動了材料科學(xué)的發(fā)展深入各系統,也為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域帶來了新的可能性。
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