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tm - Technisches Messen

Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik

[TM - Technical Measurement: A Platform for Methods, Systems, and Applications of Measurement Technology
]

Editor-in-Chief: Puente León, Fernando / Zagar, Bernhard


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2196-7113
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Detektion superparamagnetischer Marker mittels GMI-Sensorik (Detection of superparamagnetic markers with GMI-Sensors)

Cersten Bethke / Henadzi Yakabchuk / Volodymyr Tarasenko / Hildegard Hammer / Erhard Kisker / Elke Koppers / Silke Christoph / Rudolf Zirwes / Jürgen Müller
Published Online: 2009-09-25 | DOI: https://doi.org/10.1524/teme.70.12.574.20259

Abstract

Der Riesen-Magnetoimpedanz-Effekt (GMI) beschreibt die starke Abhängigkeit der Impedanz weichmagnetischer Mikrodrähte oder dünner Schichtsysteme von der Größe eines angelegten, relativ kleinen externen Feldes. Die Impedanzänderung kann bei mehreren hundert Prozent liegen. Fast alle erdenklichen Anwendungen sind vorgeschlagen worden, einige werden bereits angewandt, z.B. das Messen von extrem kleinen Feldern. Zu Montage- und Integrationszwecken eignen sich Dünnschicht-Systeme besser als Drähte. Daher haben wir uns auf die Entwicklung und Charakterisierung von dünnen Filmen konzentriert. Die Sensoren bestehen aus gesputterten FeCuNbSiB/Cu/FeCuNbSiB-Trilagensystemen. Bei diesen Strukturen erhält man im Gegensatz zu GMI-Drähten eine ausgeprägte Richtungsanisotropie bezüglich des angelegten externen Magnetfeldes. Wir diskutieren die verschiedenen Möglichkeiten der GMI-Messung und des Sensoraufbaus und zeigen, dass mit diesem Sensor kleine Mengen superparamagnetischer Partikel detektiert werden können.

Abstract

Giant magnetoimpedance (GMI) describes the strong dependence of the impedance of soft magnetic microwires or thin film systems on the presence of a small external magnetic field. The change of the impedance can be in the order of several hundred percent. Numerous applications have been proposed or are employed, e. g. the measurement of extremely low magnetic fields. As thin film structures are better suited for assembly and integration than wires, we have focused on the development and characterization of thin film structures. The sensors consist of FeCuNbSiB/Cu/FeCuNbSiB thin film trilayer systems. In these structures, the difference between the longitudinal and the transversal and polar MI-effects is very large as compared to GMI-wires. We discuss different approaches to measure the GMI and we show that small amounts of superparamagnetic particles can be detected.

About the article

Published Online: 2009-09-25

Published in Print: 2003-12-01


Citation Information: tm – Technisches Messen/Sensoren, Geräte, Systeme, Volume 70, Issue 12/2003, Pages 574–576, ISSN (Print) 0171-8096, DOI: https://doi.org/10.1524/teme.70.12.574.20259.

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