Desenvolvimento E Construção De Um Sistema De Leitura De Campo MagnÉtico Baseado No Efeito Hall

André Irazoqui De Lima, André Gündel

Resumo


Introdução: No estudo das propriedades de materiais ferromagnéticos uma importante etapa é a obtenção da curva de magnetização, também chamada de curva de histerese. Neste tipo de caracterização, é imprescindível a leitura correta do campo magnético gerado pelo eletroímã que é responsável pela magnetização da amostra em estudo. Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento e construção de um sistema de leitura do campo magnético baseado em sensores de efeito hall destinado à um magnetômetro de campo de gradiente alternado (agfm) para caracterização de nanoestruturas magnéticas. Material e Métodos: Para a leitura do campo magnético produzido pelo eletroímã, utiliza-se geralmente sensores baseados no efeito hall. Neste efeito, os elétrons são desviados devido à força de Lorentz quando submetidas a um campo magnético, dando origem a uma diferença de potencial nas extremidades do semicondutor (sensor hall), sendo esta diferença de potencial proporcional ao campo magnético que desviou os elétrons. Com uma calibração é possível obter o valor do campo magnético produzido. Foi utilizado um sensor hall comercial (lakeshore hgt-2100). Para a alimentação do sensor foi desenvolvida uma fonte de corrente, que fornece um fluxo contínuo de 1 mA com alta estabilidade. Foram desenvolvidas as etapas de projeto e montagem da fonte, bem como as fontes de tensão. Ainda foi realizada a etapa de calibração dos sensores. O sinal de tensão oriundo do sensor hall é amplificado e enviado \para um multímetro de alta precisão (agilent 34401a) que se comunica com um computador do tipo pc via interface ieee-488. Foram desenvolvidas rotinas de aquisição de dados do multímetro nas plataformas agilent vee e incorporadas no programa de controle do magnetômetro. Resultados e Discussão: O sistema de leitura do campo magnético já está acoplado ao magnetômetro, fornecendo dados reais e precisos do campo magnético produzido pelo eletroímã na tela do computador. Curvas de magnetização, obtidas em amostras de níquel e aços de ferro-silício são apresentadas e revelam que o sistema possui baixo ruído e ótima precisão na leitura do campo, principalmente em baixos valores. Conclusões: Com o desenvolvimento deste sistema de leitura do campo, foi possível continuar com a automatização do magnetômetro, imprescindível para a caracterização de nanoestruturas, e evitando assim a compra de um gaussímetro que possui um custo elevado. O sistema desenvolvido possui desempenho semelhante aos sistemas comerciais, com custos bastante reduzidos. Orgão de Fomento: CNPq, UNIPAMPA

Palavras-chave


sensores hall, sensores de campo magnético, materiais magnéticos, magnetômetro, nanoestruturas

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