Nanoskaliger Magnetfeldsensor

Der winzige, neu entwickelte Magnetfeldsensor soll sich für die Massenproduktion eignen. (Bild: Spintec/FHNW)

Ein interdisziplinäres Team arbeitet im Nano-Argovia-Projekt Nanocompass eng zusammen, um einen neuartigen Magnetfeldsensor zu entwickeln. Der Sensor soll weitaus kleiner sein als kommerziell erhältliche, aber trotzdem in Massenproduktion hergestellt werden können. Unter Leitung von Prof. Dr. Joris Pascal planen die Forschenden der Hochschulen für Life Sciences und Technik und des Industriepartners Camille Bauer Metrawatt AG (Wohlen) bekannte Prinzipien zu kombinieren. Sie wollen so einen Weg finden winzige Magnetometer zu produzieren, die in zahlreichen Gebieten wie magnetischen Kameras, bei der Qualitätskontrolle oder auch in der Medizinaltechnik Einzug finden können.

Sensor für Magnetfeld
Ein klassischer Kompass ist nichts anderes als ein magnetischer Sensor. Die Kompassnadel reagiert auf das Magnetfeld der Erde und richtet sich nach Norden aus. In unserem tagtäglichen Leben sind zahlreiche andere Magnetfeldsensoren aktiv – meist ohne, dass es uns bewusst ist. In modernen Autos beispielsweise verlassen wir uns auf etwa 70 Magnetfeldsensoren, die Sicherheit, Kontrolle und Komfort garantieren. Auch in Mobiltelefonen helfen mikroelektronische magnetische Sensoren, die Lage des Telefons zu bestimmen und in der Medizinaltechnik überwachen magnetische Sensoren schon heute die Aktivität von Herzschrittmachern und Systemen zur Medikamentenverabreichung.

 

«Das Projekt Nanocompass eröffnet neue Perspektiven in der Energiemesstechnik, insbesondere bei der kontaktlosen Bestimmung von elektrischen Strömen.»

Thomas Keusch,
Leiter Research & Development bei Camille Bauer Metrawatt

 

Nanoskalig und industriell produziert
Das Projektteam im Nano-Argovia-Projekt Nanocompass plant nun, den ersten nanoskaligen Magnetfeldsensor zu entwickeln, der mit einem weitverbreiteten industriellen Fertigungsprozess hergestellt werden kann. Die Forschenden um Prof. Dr. Joris Pascal (Hochschule für Life Sciences, FHNW), Prof. Dr. Stefan Gorenflo (Hochschule für Technik, FHNW) und Thomas Keusch (Camille Bauer Metrawatt AG) kombinieren dazu zwei bekannte Prinzipien.
Das sogenannte Fluxgate-Prinzip, das bisher hauptsächlich für makroskopische Sensoren Anwendung findet, soll jetzt auf ein spintronisches Bauelement angewendet werden.

Dieser erste nanoskalige Magnetfeldsensor wird mit weniger als 100 x 100 Nanometern winzig klein sein, sehr wenig Strom verbrauchen und industriell in Massenproduktion herzustellen sein. Auf einem Chip lässt sich somit eine Vielzahl von Magnetfeldsensoren zusammen mit ihrer Konditionierungs- und Verarbeitungselektronik integrieren und eine breite Anwendung in zahlreichen Bereichen ermöglichen.

Weitere Information

Camille Bauer Metrawatt AG
Hochschule für LIfe Sciences (FHNW)
Hochschule für Technik (FHNW)