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磁阻比增强为高灵敏度磁场传感器打开了大门

归档日期:12-04       文本归类:打炸阻      文章编辑:爱尚语录

  磁场传感器可以增强需要高效电能管理的应用。改进picoTesla范围以下的磁场传感器可以使用一种技术来测量室温下的大脑活动,毫秒分辨率 - 称为磁脑图 - 没有超导量子干涉装置(SQUID)技术,这需要低温工作。

  来自日本筑波大学国立材料科学研究所和LG日本实验室的一组研究人员探索通过使用半金属来提高电流垂直平面巨磁阻(CPP-GMR)器件中的磁阻比。 Heusler CoFeAl0.5Si0.5(CFAS)合金。该合金具有100%的自旋极化传导电子,这使得电子散射的自旋不对称性非常高并且导致大的磁阻比。他们在AIP出版社的应用物理杂志上报道了他们的发现。

  磁电阻 - 响应外部施加的磁场的电阻变化 - 对于所有磁场传感器应用都很重要。为了提高磁场传感器的灵敏度,必须首先增加它们的磁阻比(定义为抵抗磁场或磁化的电阻变化的值)。

  “通过制造CFAS和银(Ag)多层叠层,我们能够进一步提高磁阻比,”NIMS磁铁材料集团负责人Yuya Sakuraba说。“通过精确控制多层膜的界面粗糙度,我们获得了每个CFAS层之间的反平行层间交换耦合,最多可达6个,并且不仅实现了高磁阻比,而且实现了对磁场的高电阻线性变化。”

  以前的研究表明,半金属Heusler合金非常适合提高CPP-GMR器件的磁阻比。“基于Heusler的合金有望成为硬盘驱动器的下一代读头,具有超过2TB /平方英寸的高面记录密度,”Sakuraba说。

  “我们的工作已经证明,通过创建多层结构可以进一步提高磁阻比,现在真正开辟了基于Heusler的CPP-GMR用于高灵敏度磁场传感器应用的潜力,”Sakuraba接着解释道。

  研究人员在单晶氧化镁(MgO)基板上制造了一个完全外延的器件。如果可以在多晶器件中获得类似的特性,则它可以成为具有比传统霍尔传感器或隧道磁阻传感器更高灵敏度的新磁场传感器的候选者。

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