Discente: RAFAEL JOSÉ CAVALCANTI LICARIÃO
Título: GIANT MAGNETOIMPEDANCE CO90P10 MEANDER SENSING ELEMENTS ELETRODEPOSITED OVER PRINTED CIRCUIT BOARD
Orientador: PROFA. DRA. GILVÂNIA LÚCIA DA SILVA VILELA
Co-orientador: PROF. DR. FERNANDO LUIS DE ARAÚJO MACHADO
Examinador Externo: PROF. DR. RAFAEL OTONIEL RIBEIRO RODRIGUES DA CUNHA
Examinador Interno: PROF. DR. RICARDO ATAÍDE DE LIMA
Data: 11 DE ABRIL DE 2025
Horário: 14:00
Local: On-line
Resumo do projeto:
Este estudo explora a fabricação e caracterização de elementos sensores magnéticos em formato de meandro de Co90P10 utilizando as técnicas de placa de circuito impresso (PCI) e eletrodeposição. Sensores meândricos baseados no efeito magnetoimpedância gigante (MIG) são excelentes candidatos para aplicações magnéticas devido ao seu baixo custo, sensibilidade ajustável, compacidade e operação em temperatura ambiente. O efeito MIG é caracterizado por variações gigantescas na impedância Z dos materiais magnéticos sob campos magnéticos H baixos. Três elementos sensores com espessuras médias de camada de CoP de 4,2, 9,8 e 15,0 micrômetros foram produzidos em estruturas de cobre na forma de meandro padronizadas em substratos de fibra de vidro de PCI para investigar a influência da geometria nos sinais de MIG. As amostras passaram por várias medições, como a determinação de histerese em um magnetômetro de amostra vibratória (MAV) e medições de impedância sob uma variação do campo magnético externo usando um analisador de rede vetorial (ARV). No último, diferentes frequências f da corrente alternada aplicada e as direções do campo magnético externo foram testadas. Os resultados indicam que a amostra mais espessa atingiu a maior razão MIG de 55,4%, correspondendo a delta_Z = 66,3 Ohms, sob uma corrente alternada de aproximadamente 3,07 mA, f= 1,8 GHz e um campo externo de 58,8 Oe na orientação longitudinal ao longo do trilho do meandro no plano. Comprovada pelas curvas de histerese como o eixo fácil, essa direção forneceu as respostas de MIG mais estáveis e mais intensas. A maior sensibilidade alcançada, medida em 2,9 Ohms/Oe para f= 1,0 GHz, foi observada na amostra mais fina na direção longitudinal de H, provavelmente devido aos efeitos iniciais de ressonância ferromagnética (FMR) e alinhamento de campo otimizado. Essas descobertas sugerem que, enquanto elementos de CoP mais espessos aumentam a estabilidade e a magnitude da MIG, estruturas mais finas melhoram a sensibilidade, mas ambos os máximos ocorreram na faixa de frequência de FMR. A combinação de um processo de fabricação econômico e a estabilidade inerente da liga amorfa de CoP torna esses elementos sensores candidatos promissores para detecção precisa de campo magnético em aplicações industriais, biomédicas e científicas.
Palavras-chave: Magnetoimpedância Gigante; Sensores magnéticos; Sensores meandros; Eletrodeposição; Placa de circuito impresso; CoP.
O Programa
