基于NiFeCo/Cu多层膜巨磁电阻（GMR）的磁微球检测

作     者：牛永波 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：冯洁

授予年度：2008年

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

主      题：巨磁电阻 多层膜 NiFeCo/Cu 磁微球 磁性生物传感器 

摘      要：结合磁微球标记法,巨磁电阻(GMR)传感器可以用于生物检测技术中。针对生物检测技术中以检测磁微球浓度或面密度为手段,应用于疾病诊断等领域的需求,本论文选择NiFeCo/Cu多层膜作为研究对象。首先对巨磁电阻(GMR)效应进行了论述,其中包括GMR效应的定义、理论解释和模型、以及各种GMR结构等重要内容。其次,采用磁控溅射法制备了NiFeCo/Cu多层膜,研究了缓冲层厚度、非磁层厚度、铁磁层厚度等结构参数对NiFeCo/Cu多层膜GMR效应的影响。通过优化各结构参数,得到了饱和场低、磁滞小的NiFeCo/Cu多层膜样品。对应用于生物检测技术的GMR器件的工作原理作了详细分析,并计算了单个磁微球的偶极场及其产生的器件信号表达式。基于优化参数的NiFeCo/Cu多层膜,采用微细加工技术制备了GMR传感器件。对所制备的NiFeCo/Cu多层膜GMR器件,进行了实际的测试。得出了实验制备的NiFeCo/Cu多层膜适用于生物检测技术,且基于此多层膜制备的GMR器件可以检测出磁微球的结论。最后对研究工作进行了概括总结,并对以后的工作进行了展望。