Соглашение 14.575.21.0039

Соглашение 14.575.21.0039
<Номер постера>
Федеральная целевая программа
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического
комплекса России на 2014—2020 годы»
Индустрия наносистем
Тема: Разработка новых функциональных материалов для сенсоров магнитного поля на основе эффектов
гигантского и туннельного магнитосопротивления для систем позиционирования
Руководитель проекта: внс, Огнев Алексей Вячеславович
Соглашение 14.575.21.0039
на период 2014 - 2016 гг.
Получатель субсидии: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального
образования "Дальневосточный федеральный университет"
Цели и задачи проекта
Разработка магнитных материалов, состоящих из плёнок кобальта и никеля и способов контроля плоскостной и перпендикулярной магнитной
анизотропии в них, с последующим созданием высокочувствительных сенсоров магнитного поля для использования в системах позиционирования
автономных аппаратов
Разработать материалы для сенсоров
магнитного поля с контролируемой
анизотропией
Создать сенсоры магнитного поля с
эффектом ГМС И ТМС
Получить экспериментальные образцы сенсоров
и интегрировать их в подводные аппараты
Ожидаемые результаты проекта
Экспериментальные образцы сенсоров магнитного поля на основе эффектов ГМС и ТМС для систем навигации, например, подводных аппаратов, а
также эскизная конструкторская документация на экспериментальные образцы сенсоров, технологические инструкции для получения
экспериментальных образцов сенсоров, лабораторные технологические регламенты по интеграции сенсоров магнитного поля с бортовой системой
навигации автономных аппаратов, проект технического задания на проведение ОКР по теме исследования.
Перспективы практического использования
Разрабатываемые технологии создания высокочувствительных датчиков геомагнитных полей, могут быть использованы в системах навигации автономных аппаратов, в
основном подводных роботов, а также аппаратов работающих в помещениях. Необходимость в таких системах обусловлена невозможностью осуществлять
позиционирование в сложных условиях с помощью ГЛОНАСС или GPS. Возможными потребителями будут компании и КБ разрабатывающие автономную робототехнику.
Мы ожидаем, что чувствительность разрабатываемых сенсоров магнитного поля будет сравнима или лучше мировых аналогов, что позволит улучшить
энергоэффективность автономных аппаратов и точность их позиционирования. Это повысит уровень автоматизации производства, в частности, разведку полезных
ископаемых, инспектирование трубопроводов и т.д.
Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 г.
Наименование второго этапа: «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ПЕРЕД ПНИ ЗАДАЧ»
В процессе работы проведены микромагнитное моделирование и
Рассчитаны магнитные свойства наноструктур, состоящие из слоев с
Показано влияние параметров прослойки на магнитные и
теоретические исследования магнитных материалов и наноструктур и
перпендикулярной анизотропией разной величины. Установлено, что
магниторезистивные характеристики сенсоров магнитного поля.
определены магнитные и магниторезистивные свойства наноструктур и
косвенное обменного взаимодействия незначительно влияет на
сенсоров магнитного поля на основе материалов с разным типом
процессы перемагничивания в наноструктурах с ПМА. Используя
магнитной анизотропии.
полученные конфигурации намагниченности, рассчитаны
Установлены геометрические параметры наноструктур типа
магниторезистивные кривые.
«нанодиск», в которых образуются вихревые или однодоменные
Представлены результаты исследование процессов перемагничивания
массивов наноструктур различной формы с целью определения диапазона
полей с линейной зависимостью намагниченности от внешнего магнитного
поля. Проведено исследование магнитных свойств наноструктур
упорядоченных в массивы. Показано, что размер массива влияет на
состояния, а также неустойчивые конфигурации «с»-типа.
величину полей переключения намагниченности.
Показано влияние анизотропии формы и анизотропии наведённой
ступенями подложки на магнитные свойства нанополосок. Уставлено,
что перемагничивание нанополоски осуществляется не разворотом
вектора намагниченности, а движением вихря по доменным границам
в нанополоске.
Показано, что варьируя геометрическими параметрами нанодисков с
В результате проведенных теоретических исследований показаны варианты
ПМА возможно получения микромагнитных конфигураций «с»-типа
типичной структуры сенсоров магнитного поля, приведены характеристики
или скирмионов. Проведено моделирование магниторезистивных
сенсоров, совместно с сотрудниками ДВФУ разработано программное
кривых, которое показало, что в обоих случаях наблюдаются резкие
обеспечение позволяющее проводить расчет магнитосопротивления
изменения сопротивления.
наноструктур, в том числе сенсоров магнитного поля
Партнеры проекта
Индустриальный партнер - АО «Концерн «Моринсис-Агат»
В российском кораблестроении является головной организацией по информационным системам и технологиям, системному инжинирингу корабельных
информационно-вычислительных средств, вопросам электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств.
АО «Концерн «Моринсис-Агат» заинтересован в создании не только сенсоров магнитного поля, но и серии погружных магнетометров с рабочей глубиной до 6 км.
Объем внебюджетных средств по проекту:
2014 г. - 6 млн. руб. ; 2015 г. - 7 млн. руб.; 2016 г. - 7 млн. руб.
Соглашение 14.575.21.0039
Всего – 20 млн. руб.
<Номер постера>