[en] CONSTRUCTION OF A SCANNING MAGNETIC MICROSCOPE USING HALL EFFECT SENSORS MODEL HG-362A

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: CHRISTIAN DAVID MEDINA GARCIA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] SENSOR HALL; [pt] PROCESSO DE MODELAGEM; [pt] MEDIDAS MAGNETICAS; [pt] MICROSCOPIO MAGNETICO DE VARREDURA; [en] HALL SENSOR; [en] MODELING PROCESS; [en] MAGNETIC MEASUREMENTS; [en] SCANNING MAGNETIC MICROSCOPE
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=48707&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=48707&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.48707

[pt] A microscopia magnética de varredura tem sido um importante campo de pesquisa destinado à obtenção das propriedades magnéticas de diferentes materiais e suas aplicações em áreas como geologia, medicina, ciências e tecnologia. No Laboratório de Instrumentação do Departamento de Física da PUC-Rio construímos e calibramos um microscópio magnético de varredura capaz de medir e mapear amostras com massas na ordem de microgramas. O microscópio foi construído utilizando um sistema de leitura baseado em uma configuração gradiométrica que utiliza dois elementos sensores de efeito Hall com tamanho de 300 um (micrômetro) e está separado da superfície da amostra por uma distância de 143 um (micrômetro). Os mapeamentos podem ser realizados sob um campo magnético aplicado de até 500 mT. Aperfeiçoamos o microscópio Hall utilizando uma plataforma feita de acrílico capaz de diminuir o ruído mecânico gerado durante o mapeamento usando um sistema de molas ligada à atuadores lineares responsáveis pela varredura bidimensional. Também foi construído um sistema de leitura composto por três placas de circuito impresso de baixo custo. O microscópio Hall possui uma sensibilidade em torno de 300 nTrms/ (Hz) 1/2 e foi calibrado usando uma esfera de níquel com 99 porcento de pureza. A sensibilidade em momento magnético alcançada foi da ordem de 10 −12Am2. Todos os equipamentos envolvidos na operação do microscópio são controlados utilizando a linguagem LabVIEW. Como exemplo de aplicação, fabricamos cubos feitos de micropartículas de óxido de ferro e nanopartículas magnéticas de magnetita usando o método de coprecipitação em meio alcalino. As propriedades magnéticas destes materiais foram obtidas utilizando o microscópio construído.