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Nanofabricated high turn-density spiral coils for on-chip electromagneto-optical conversion

Microsystems & Nanoengineering 2024年第2期10卷 181-192页

作者： Ilhan Bok Alireza Ashtiani yash gokhale Jack Phillips Tianxiang Zhu Aviad Hai Department of Biomedical Engineering University of Wisconsin–MadisonMadisonWIUSA Department of Electrical and Computer Engineering University of Wisconsin–MadisonMadisonWIUSA Wisconsin Institute for Translational Neuroengineering(WITNe) University of Wisconsin–MadisonMadisonWIUSA

Circuit-integrated electromagnets are fundamental building blocks for on-chip signal transduction,modulation,and tunability,with specific applications in environmental and biomedical micromagnetometry.A primary challenge for improving performance is pushing quality limitations while minimizing size and fabrication complexity and retaining spatial *** efforts have exploited highly involved three-dimensional synthesis,advanced insulation,and exotic material ***,we present a rapid nanofabrication process that employs electron beam dose control for high-turn-density diamond-embedded flat spiral coils;these coils achieve efficient on-chip electromagnetic-to-optical signal *** fabrication process relies on fast 12.3 s direct writing on standard poly(methyl methacrylate)as a basis for the metal lift-off *** with 70 micrometer overall diameters and 49–470 nm interturn spacings with corresponding inductances of 12.3–12.8 nH are *** utilize optical micromagnetometry to demonstrate that magnetic field generation at the center of the structure effectively correlates with finite element modeling *** designs based on our process can be integrated with photolithography to broadly enable optical magnetic sensing and spin-based computation.

关键词： utilize retaining high

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