Dissertação

Optimization of magnetoresistive sensors for integrated biometric robotic devices EVALUATED

Magnetocardiografia é um tipo de examinação médica extremamente relevante, que complementa e providência mais informação do que um simples eletrocardiograma. Tal técnica requer o uso de dispositivos com um elevado nível de deteção de campo magnético, da ordem de picoTesla a baixas frequências. São atualmente usados sistemas baseados em dispositivos de interferência quântica supercondutores para executar tal tarefa. Esta tecnologia requer arrefecimento criogénico para funcionar, que é bastante dispendioso, e não possui portabilidade. Sensores magnetoresistivos, em particular baseados em válvulas de spin, são uma opção atrativa devido a seu tamanho, consumo energético e custo de operação reduzidos, contendo potencial para atingir a detectividade necessária, à temperatura ambiente. O objetivo deste trabalho é fabricar um dispositivo composto por uma matriz de pontes de Wheatstone de válvulas de spin, capaz de mapear o campo magnético gerado pelo coração humano. As válvulas de spin necessitam ter sensibilidade elevada e nível de ruído reduzido para cumprir os requisitos de detectividade. Integração nos sensores, de guias de fluxo magnético de NiFe / CoZrNb (CZN) é solicitada para incrementar a sensibilidade. Sensores com diferentes configurações, consistindo em múltiplas válvulas de spin, são abordados para minimizar o nível de ruído. Sensores com válvulas de spin individuais com guias de fluxo magnético integradas, apresentam valores de sensibilidade de 22.45 %.mT-1. E um limite de deteção de 18.55 nT.Hz-1/2 e 620 pT.Hz-1/2 para 30 Hz e 10 KHz, respetivamente. Montagem de pontes de Wheatstone corretamente provou requerer mais tempo que o previsto, tendo que ser relegado para trabalho futuro.
Magnetocardiografia, Magnetoresistência, Válvula de Spin, Guias de Fluxo Magnético, Detectividade, Ponte de Wheatstone.

Novembro 16, 2018, 9:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Susana Isabel Pinheiro Cardoso de Freitas

Departamento de Física (DF)

Professor Associado

ORIENTADOR

Alexandre José Malheiro Bernardino

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado