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사각파 구동에 의한 평면홀 저항 센서의 출력 신호 향상

한국자기학회지, Volume 31, Number 2, 30 Apr 2021, Pages 90-95
문태근 (안동대학교 물리학과), 윤석수 (안동대학교 물리학과), 김동영 * (안동대학교 물리학과)
Abstract
평면홀 저항(PHR) 센서의 구동 전류에 비례하는 PHR 신호 VPHR 및 사인파 구동 전류가 만든 자체 자기장에 의한 직류 신호
VDC 및 2차 조화파 신호 V2f의 자기장 의존성을 먼저 분석하였다. 사각파 구동에 따른 VPHR는 사각파의 고차 조화파에 포함된
1f, 3f, 5f .... 신호가 각각 측정되었다. 사인파와 사각파 구동에 의한 직류 신호 VDC 및 VSqu DC는 동일한 자기장 의존성을 보였으며,
VSqu DC = 2VDC로 나타났다. 또한, 사각파 구동에 의한 자성 비드 신호는 사인파 구동에 의한 자성 비드 신호보다 2배 향상되었다.
따라서 사각파 구동 방법은 바이오 센서의 정밀도 향상을 위하여 사용할 수 있다.

In PHR sensor, PHR signals VPHR was proportional to the driving current, VDC and V2f signals were caused by self field by sine wave
driving current. The VPHR and V2f by sine wave driving were well fitted with calculated one by single domain model. The VPHR by
square wave driving were measured as the 1f, 3f, 5f .... signals, which higher order harmonics were included in square wave. The VDC
and VSqu DC by sine and square wave driving showed same magnetic field dependence and VSqu DC = 2VDC. The magnetic bead signals by
square wave driving were 2 times higher than that by sine wave driving. Thus square wave driving can be used for the accuracy
improvement of biosensors.
Keywords: 평면홀; 자기저항; 조화파 신호; 구동 방법 Planar Hall; magnetoresistance; harmonic signal; driving method
DOI: https://doi.org/10.4283/JKMS.2021.31.2.090