Simulação Micromagnética de Elementos Sensores Magnéticos Baseados no Efeito da Magnetoimpedância Gigante

Resumo

Este trabalho estuda elementos sensores magnéticos baseado no efeito Magnetoimpedância gigante (GMI – Giant Magnetoimpedance), que se caracteriza por uma variação na impedância de condutores ferromagnéticos moles, quando submetidos a uma corrente elétrica alternada (ac), na presença de um campo magnético externo dc. Sensores GMI possuem alta sensibilidade, uma vantagem em relação a sensores SQUID (superconducting quantum interference device) que fazem uso de materiais supercondutores e líquidos criogênicos. Dentre as possíveis aplicações, destacamos seu uso na detecção de falhas e corrosões em dutos de transporte de petróleo via campos magnéticos de fuga, e seu uso na biomedicina para o diagnóstico de doenças como câncer, detecção de objetos metálicos perdidos em corpos humanos e estudo de campos magnéticos produzidos pelo cérebro e coração. Utilizamos o simulador micromagnético OOMMF (Object Oriented MicroMagnetic Framework) para compreendermos como a sensibilidade destes elementos sensores depende de parâmetros como geometria e composição. São simuladas curvas de histerese magnética para elementos sensores compostos de filmes finos de permalloy (Ni20Fe80) com formas de fios e meandros retangulares. Os resultados preliminares mostram forte dependência com as espessuras dos filmes e com o número de voltas dos meandros. Tais resultados facilitarão a escolha adequada de parâmetros geométricos para a fabricação em laboratório de sensores GMI de alta performance.