简介:摘 要: 谐振式传感器因具备体积小、分辨率高、精度高等优势极具应用前景。本文提出了一种由石墨烯纳米机械振子、Si/SiO2衬底以及磁致伸缩材料(Fe83Ga17)组成的高频、高可调谐性谐振式磁传感器。该磁传感器利用了石墨烯谐振器的高谐振频率特性,通过测量石墨烯的频移来检测外部磁场的大小。我们利用有限元分析方法,对传感器的谐振频率随外部磁场大小(1mT~1.6mT)变化的函数关系作了线性拟合,灵敏度可达105kHz/mT。同时,通过优化磁传感器的部分结构,如减小薄膜尺寸、衬底以及磁致伸缩材料的厚度,使得单层石墨烯的磁场灵敏度可达834kHz/mT,比传统的谐振式磁传感器高出2~3个数量级。结果显示,基于磁致伸缩效应的石墨烯谐振式磁传感器具有潜在的应用前景。