皮特斯拉灵敏度微腔光力磁力仪 | 进展

主要观点总结

文章介绍了微腔光力磁力仪的研究进展。研究人员通过替换磁致伸缩材料和优化微腔结构，成功提升了磁力仪的灵敏度，并展示了其在电晕电流监测和磁成像领域的应用潜力。该研究受到多个项目的资助，相关成果已发表在Light: Science & Applications上。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及现状

微腔光力磁力仪因其潜在优势吸引了广泛研究兴趣，前期工作实现了可批量制备的微腔光力磁力仪，但灵敏度较差。如何制备出高灵敏、可批量制备的微腔光力磁力仪成为当前研究重点。

关键观点2: 主要研究进展

李贝贝研究员团队通过替换磁致伸缩材料和使用微盘腔结构，成功将微腔磁力仪的灵敏度提升了两个数量级以上。这一突破归因于新材料的磁致伸缩性能更好，且微盘腔结构具有更好的可重复性和批量制备能力。

关键观点3: 应用探索与模拟

研究团队模拟了高压输电线中产生的电晕电流信号，并利用研制的微腔磁力仪实现了对电晕电流产生的脉冲磁场信号的测量。这一结果展示了微腔光力磁力仪在电晕电流监测和高压输电线设计方面的应用潜力。

关键观点4: 未来展望

基于优异的磁场探测能力，微腔光力磁力仪有望应用于磁成像领域，并可通过微加工技术在同一芯片上制备阵列，实现并行探测。

文章预览

微腔光力磁力仪因其 小型化、低功耗、易片上集成、常温工作、灵敏度高与带宽大等潜在优势 ，近年来吸引了广泛的研究兴趣。前期工作中，研究人员通过将磁致伸缩材料铽镝铁（FeTbDy）薄膜与高品质因子光学微腔结合，实现了可批量制备的微腔光力磁力仪。然而，实现的灵敏度较差，较大的限制其应用场景。 如何制备出高灵敏、可批量制备的微腔光力磁力仪成为当前该领域的研究重点。 为提升可批量制备的微腔光力磁力仪的灵敏度，近期来自中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的李贝贝研究员团队通过将FeTbDy材料替换为磁致伸缩性能更好的FeGaB材料（图1  a-c ） ， 将可批量制备的微腔磁力仪的灵敏度提升了两个数量级以上，达到1.68pT/Hz 1/2 （图1  d ） 。该磁力仪灵敏度的显著提升主要归因于FeGaB材料在单位磁场下的磁致伸缩应 ………………………………