Enhanced magnetic field concentration using windmill-like ferromagnets
Bort-Soldevila, Natanael (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Cunill-Subiranas, Jaume (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Barrera Català, Aleix (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Valle Benedí, Nuria del (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Silhanek, Alejandro (Université de Liège)
Uhlíř, Vojtěch (Brno University of Technology)
Bending, Simon (University of Bath, Department of Physics)
Palau, Anna (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Navau Ros, Carles (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)

Data:	2024
Descripció:	8 pàg.
Resum:	Magnetic sensors are used in many technologies and industries, such as medicine, telecommunications, robotics, the Internet of Things, etc. The sensitivity of these magnetic sensors is a key aspect, as it determines their precision. In this article, we investigate how a thin windmill-like ferromagnetic system can hugely concentrate a magnetic field at its core. A magnetic sensor combined with such a device enhances its sensitivity by a large factor. We describe the different effects that provide this enhancement: the thickness of the device and its unique windmill-like geometry. An expression for the magnetic field in its core is introduced and verified using finite-element calculations. The results show that a high magnetic field concentration is achieved for a low thickness-diameter ratio of the device. Proof-of-concept experiments further demonstrate the significant concentration of the magnetic field when the thickness-diameter ratio is low, reaching levels up to 150 times stronger than the applied field.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación PCI2021-122028-2A Agencia Estatal de Investigación PCI2021-122083-2A Agencia Estatal de Investigación PID2021-124680OB-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2019-104670GB-I00 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2023/FI-3-00065 Ministerio de Ciencia e Innovación PRE2019-09781
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Sensors
Publicat a:	APL materials, Vol. 12, Núm. 2 (February 2024) , art. 21123, ISSN 2166-532X

DOI: 10.1063/5.0187035

8 p, 7.6 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats