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Ni的合金化对Cu-Co合金磁学性能和gmr效应的影响

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功能材料 2003年第3期34卷 272-274,277页

作者：刘剑孙占波宋晓平西安交通大学理学院材料物理系陕西西安710049

　磁学性能分析表明,Cu85Co15熔体快淬过程中即可通过液相分解形成大块铁磁性富Co相,也可通过固相分解形成纳米超顺磁相,而Cu80Co15Ni5合金则主要通过固相分解形成纳米超顺磁相。Ni对Cu Co合金液相分解的抑制和增加固溶体过饱和度从而... 详细信息

　磁学性能分析表明,Cu85Co15熔体快淬过程中即可通过液相分解形成大块铁磁性富Co相,也可通过固相分解形成纳米超顺磁相,而Cu80Co15Ni5合金则主要通过固相分解形成纳米超顺磁相。Ni对Cu Co合金液相分解的抑制和增加固溶体过饱和度从而促进过饱和固溶体分解的作用使Cu80Co15Ni5合金相对于无Ni的Cu85Co15合金时效后纳米超顺磁相尺寸减小,体积密度明显增高。Ni合金化还使Cu Co合金富Co磁性相的尺寸一致性得到很大改善,减小了磁性相间的交互作用。这些因素都有助于增大gmr效应。

关键词： Cu—Co合金磁学性能 gmr效应合金化铜合金镍熔体快淬

基于LabVIEW平台和GPIB接口的gmr效应测量系统

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磁性材料及器件 2005年第5期36卷 39-43页

作者：胡宇张怀武钟智勇电子科技大学微电子与固体电子学院四川成都610054

介绍了薄膜磁电阻率的自动测试方法。试验中采用了带GPIB接口的电源提供通过薄膜的稳恒电流,用带GPIB接口的纳伏表测量薄膜上的电压降,而作用于薄膜的磁场则通过带GPIB接口的可编程直流电源提供给亥姆霍兹线圈的电流大小来控制。通过Lab... 详细信息

介绍了薄膜磁电阻率的自动测试方法。试验中采用了带GPIB接口的电源提供通过薄膜的稳恒电流,用带GPIB接口的纳伏表测量薄膜上的电压降,而作用于薄膜的磁场则通过带GPIB接口的可编程直流电源提供给亥姆霍兹线圈的电流大小来控制。通过LabVIEW平台控制可编程直流源可以控制磁场的变化快慢和幅度,同时利用该平台中的X-Y波形记录控件实时地显示磁场与电阻率变化的曲线。通过对一个已知磁电阻率的样品进行测量,表明结果正确,具有较好的重复性,较高的精度,符合测量要求。

关键词： LabVIEW GPIB gmr效应测量

用磁控溅射法制备具有gmr效应的自旋阀多层膜

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用磁控溅射法制备具有GMR效应的自旋阀多层膜

稀土Dy对Dy_x(Co_(21)Cu_(79))_(100-x)颗粒膜结构

第四届全国磁性薄膜与纳米磁学会议

作者：杨芝茵李伟刘华瑞库万军深圳华夏磁电子技术开发有限公司清华大学微电子所

本文简单介绍了巨磁电阻(gmr)效应。在玻璃和4英寸Si片上用磁控溅射法,在高真空条件下.制备了结构为Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/MnIr/Ta的项自旋阀(spin valve)多层膜,在室温下测得的磁电阻变化率达9.42%,矫顽力为0.87×(10/4π)A/m。用CoFe/... 详细信息

本文简单介绍了巨磁电阻(gmr)效应。在玻璃和4英寸Si片上用磁控溅射法,在高真空条件下.制备了结构为Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/MnIr/Ta的项自旋阀(spin valve)多层膜,在室温下测得的磁电阻变化率达9.42%,矫顽力为0.87×(10/4π)A/m。用CoFe/Ru/CoFe的SAF(synthetic antiferromagnetic)结构大大提高了自旋阀材料的交换偏置场。介绍了目前我们已研究和开发的gmr传感器。

关键词： gmr效应自旋阀磁控溅射磁电阻

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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稀有金属材料与工程 2013年第8期42卷 1690-1693页

作者：武小飞成钢杜玉松马垒陈伟耿胜董张跃强顾正飞桂林电子科技大学广西桂林541004 广西信息材料重点实验室广西桂林541004 河北钢铁集团石家庄钢铁有限责任公司河北石家庄050031

采用磁控溅射法制备Dyx(Co21Cu79)100-x(x=0,4,8,9,12,14)颗粒膜。XRD结果表明:添加稀土元素Dy将促进CoCu过饱和固溶体分解,此外Dy元素还具有细化晶粒的作用。磁电阻测试发现:随着Dy含量的增加,Dyx(Co21Cu79)100-x薄膜的电阻逐渐增大,... 详细信息

采用磁控溅射法制备Dyx(Co21Cu79)100-x(x=0,4,8,9,12,14)颗粒膜。XRD结果表明:添加稀土元素Dy将促进CoCu过饱和固溶体分解,此外Dy元素还具有细化晶粒的作用。磁电阻测试发现:随着Dy含量的增加,Dyx(Co21Cu79)100-x薄膜的电阻逐渐增大,而薄膜的巨磁电阻(gmr)值先升后降,当退火温度Ta=425℃时,Dy4(Co21Cu79)96薄膜的gmr值达到最大,为-4.68%。薄膜的磁滞回线表明:矫顽力Hc随退火温度的升高逐渐增大,随Dy含量的增加,却单调减小。

关键词： gmr效应 Co—Cu颗粒膜掺杂热处理磁性能

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磁电阻材料及其应用的研究进展

材料科学与工程 2002年第2期20卷 302-305页

作者：任清褒朱维婷丽水师范专科学校物理系浙江丽水323000

本文综述了磁电阻 (MR)材料的研究进展 ,并对目前研究热点的四类巨磁电阻 (gmr)材料进行了概括评述 ,侧重论述MR材料在信息存储等领域的应用。

关键词：磁电阻材料应用 MR材料各向异性磁电阻 gmr效应磁电阻随机存储器 gmr传感器

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基于SAF结构的自旋阀材料的制备与优化

基于SAF结构的自旋阀材料的制备与优化

作者：康洁杭州电子科技大学

学位级别：硕士

自1988年在磁性/非磁性多层膜材料中发现巨磁电阻(Giant Magneto Resistance,gmr)效应以来,巨磁电阻材料在传感器、存储器件等领域迅速获得了产业化和商业应用,由于其重要的学术研究价值和广阔的市场应用前景吸引了高校、科研院所和高... 详细信息

自1988年在磁性/非磁性多层膜材料中发现巨磁电阻(Giant Magneto Resistance,gmr)效应以来,巨磁电阻材料在传感器、存储器件等领域迅速获得了产业化和商业应用,由于其重要的学术研究价值和广阔的市场应用前景吸引了高校、科研院所和高科技公司相关科研人员的广泛关注和投入。1991年,***提出了磁性层/非磁性隔离层/磁性层/反铁磁层的四层薄膜的自旋阀(Spin Valve)材料结构,相比于1988年发现的磁性/非磁性多层膜材料,自旋阀材料因灵敏度高、对磁场方向敏感及饱和场低等优势,在汽车电子、工业控制、消费电子以及生物医学等领域具有广泛应用前景。本文的主要工作就是开展自旋阀材料的制备、优化以及自旋阀传感器设计及制备工艺研究。本文主要研究包括:自旋阀材料的结构设计、材料选择与工艺优化,获得高性能的自旋阀材料;探索在柔性衬底上生长自旋阀材料,为柔性传感器的研制奠定基础;对基于自旋阀材料的传感器的设计及制备工艺流程进行研究,为下一步开展传感器制备及性能研究工作奠定基础。本文首先介绍了gmr效应的研究背景和应用前景,基于自旋阀材料在传感器领域的应用前景提出本课题研究目的及意义。接下来分析了gmr效应产生的物理机制以及自旋阀材料的基本工作机理。在自旋阀材料的结构设计、材料选择与工艺优化部分,为了增强材料在器件应用时的磁场稳定性,选用人工合成反铁磁材料作为被钉扎层,通过高真空磁控溅射方法在硅基衬底上制备了结构为“衬底/Ta/Ni Fe/Co Fe/Cu/Co Fe/Ru/Co Fe/Ir Mn/Ta”的SAF结构顶钉扎自旋阀材料,通过自由层、Cu层、被钉扎层和钉扎层等各层的优化,尤其是对SAF三明治结构Co Fe/Ru/Co Fe进行了重点优化,获得的自旋阀材料巨磁电阻比为6.4%、交换偏置场为950Oe。在对SAF三明治结构Co Fe/Ru/Co Fe进行优化时,通过调控两个Co Fe层的相对厚度,获得了具有正巨磁电阻效应和负巨磁电阻效应的不同性能的自旋阀材料,从而为自旋阀传感器的设计提供了一种新的研究思路。本文基于硅基衬底自旋阀材料的工艺优化结果,采用柔性聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalata,PET)衬底,生长了SAF结构的自旋阀材料,材料的巨磁电阻比为5%、交换偏置场为500Oe,相比于硅基衬底,材料的交换场有所降低,这与衬底表面的平整度及自旋阀材料的生长界面状态有关,要想提高材料性能,还需要进一步的优化。进一步地,本文对基于自旋阀材料的传感器的结构设计及制备工艺流程进行了研究,提出了采用正巨磁电阻效应材料和负巨磁电阻效应材料设计传感器,以及设置芯上在位磁场调制结构减小传感器的噪声,并设计了自旋阀传感器的制造工艺流程,为下一步开展自旋阀传感器的制备及性能分析奠定了基础。

关键词： gmr效应自旋阀材料柔性PET 传感器工艺

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gmr传感器的微加工制作

GMR传感器的微加工制作

作者：岳廷安徽大学

学位级别：硕士

现代科学技术的发展和人类生活生产水平的提高离不开各种传感器技术的研究应用,几乎每一种新的物理现象都能为种类繁多的传感器家族增添新的成员。磁电阻式传感器在传感应用领域占有一席之地,这种传感器的物理原理是材料在磁场的作用下... 详细信息

现代科学技术的发展和人类生活生产水平的提高离不开各种传感器技术的研究应用,几乎每一种新的物理现象都能为种类繁多的传感器家族增添新的成员。磁电阻式传感器在传感应用领域占有一席之地,这种传感器的物理原理是材料在磁场的作用下其电阻会发生改变的现象。磁电阻效应按照其磁电阻率机制的不同可以分为Hall效应,AMR效应,gmr效应,TMR效应以及CMR效应等。其中Hall效应和AMR效应开发利用的较早,已经得到广泛的使用。而TMR效应由于传感器加工工艺较为复杂,在磁传感器实际应用中范围相对较小;CMR效应由于其使用温度范围限制,还未在实际中获得应用。本文第一章首先对各种磁电阻效应做了简要的回顾,然后着重介绍gmr效应的物理机制,主要包括“自旋相关散射唯像模型”和“双流体模型”。接着介绍了gmr效应的几种类型,包括多层金属膜结构、磁性颗粒合金膜结构。要将具有gmr效应的自旋阀结构薄膜材料加以利用制成gmr磁电阻传感器,必须的手段是微加工工艺,在第二章介绍了本实验中涉及的主要微加工工艺流程。在第三章中着重介绍微加工中重要的一环：图形光刻。同时,采用实验的方法优化出适于本gmr膜层刻蚀条件的各个光刻参数,说明了各个参数对工艺的影响。第四章主要介绍了等离子刻蚀的机理,说明主要的IBE流程。结合实验中使用的离子源和自旋阀金属膜层结构,总结适宜的刻蚀参数和工艺流程。第五章给出了对制作完成的gmr传感器芯片进行的性能测试结果。以本实验小组正在进行的gmr传感器应用项目为例,说明此传感器产品的应用范围,并对其更多的应用和研究前景作展望。

关键词：磁电阻 gmr效应微加工巨磁阻传感器

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gmr传感器应用于涡流无损检测技术的研究

GMR传感器应用于涡流无损检测技术的研究

作者：马超青岛大学

学位级别：硕士

现代工业生产中,绝大数大型设备都是在高温、高压、高负荷条件下工作,其中的核心部件大都采用新型材料,特别是非金属材料。当设备由于在运行中产生裂纹时候,会影响生产质量,并且产生安全隐患,而又由于设备体型大、重量大,所以不易被检... 详细信息

现代工业生产中,绝大数大型设备都是在高温、高压、高负荷条件下工作,其中的核心部件大都采用新型材料,特别是非金属材料。当设备由于在运行中产生裂纹时候,会影响生产质量,并且产生安全隐患,而又由于设备体型大、重量大,所以不易被检测。因此,涡流无损检测应用非金属材料的探测变得十分有意义。传统的涡流检测存在一定的约束性,其使用条件比较苛刻,而且需要进一步的计算分析才可得出结果。本文针对传统的涡流无损检测来进一步改进改良,主要是将gmr传感器应用到涡流检测的探头之中。本文对gmr效应做了详细的介绍,所谓gmr效应就是磁性材料在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁电阻效应。利用gmr效应原理制成的gmr传感器,本文也做了详细的介绍。所谓gmr传感器就是由gmr材料制成的电阻所组成的惠斯通电桥结构,可以感测磁场信号破坏其电桥平衡,从而产生电压信号的输出。本文通过设计实验,对gmr传感器的各项性能指标做了测试,更好的了解掌握gmr传感器的性能。本文将gmr传感器应用于涡流检测的探头之中,进行系统设计,开发实验并验证了裂纹检测的可行性,初步验证了gmr效应在涡流检测中具有优良的特性。

关键词：涡流检测非铁磁性金属材料 gmr效应 gmr传感器

自旋阀巨磁阻（gmr）芯片角度传感特性的研究

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自旋阀巨磁阻（GMR）芯片角度传感特性的研究

作者：倪新建华南师范大学

学位级别：硕士

gmr巨磁阻材料是一种新型的磁阻材料，它的灵敏度很高，温度系数较小，易于集成。因而在传感器领域具有很大的应用价值。目前gmr巨磁阻材料已经在一些传感器技术领域获得了成功的应用，比如：计算机用高密度磁头，磁电阻随机存储器，磁... 详细信息

gmr巨磁阻材料是一种新型的磁阻材料，它的灵敏度很高，温度系数较小，易于集成。因而在传感器领域具有很大的应用价值。目前gmr巨磁阻材料已经在一些传感器技术领域获得了成功的应用，比如：计算机用高密度磁头，磁电阻随机存储器，磁场传感器，电流传感器，转速传感器等等。自旋阀gmr是gmr巨磁阻材料的一种，它在一定的磁场范围内对外磁场的大小不敏感，但对外磁场的方向很敏感，因而在开发角度传感器上有一定的应用价值。本文结合磁电子学的基本理论和实验研究了一种自旋阀gmr芯片的角度传感特性。本文首先介绍了gmr效应的原理和应用的概况，接着重点阐述了自旋阀gmr材料的基本理论，并在此基础上给出了自旋阀gmr芯片的基本工作原理;课题的主要工作是为了研究自旋阀gmr芯片的角度传感特性设计了一个实验方案，接着结合自旋阀gmr的基本理论和传感器设计上的工程因素分析研究了实验结果。本文是从以下几个方面来研究自旋阀gmr的角度传感特性的，1，单个自旋阀gmr的电阻值和外加磁场的关系。2，自旋阀gmr芯片的输出信号特性。3，环境温度和输出的关系。4，自旋阀gmr芯片输出的磁滞特性。5，芯片的噪声和磁干扰特性。通过课题的工作，获得了以下几个有意义的结果： 1，一定大小的外磁场范围内，自旋阀gmr对磁场大小不敏感，而仅对外磁场的方向敏感，并获得了相关的数据;表明自旋阀gmr芯片在角度传感器上有很大的应用价值;并且由于它对一定范围内的外磁场大小不敏感，从而降低了传感器的装配难度。 2，设计了一种结构使自旋阀gmr芯片组成的桥路输出电压信号线性区达到约150°，输出幅度达到了160mV;相比一些典型的磁阻非接触式角度传感器，量程获得了可观的扩展。 3，该自旋阀芯片组成的桥路输出的独立线性度可以达到±0.84％，相对于一些典型的磁阻非接触式角度传感器有了一定的提高。 4，该自旋阀芯片组成的桥路输出的灵敏度达到了1.0667mV／°，相对于强磁性薄膜为敏感元件的角度传感器有了很大的提高。 5，得到了自旋阀gmr的温度特性结果。实验证明其温度特性参数达到了华南师范大学硕士学位论文摘要 0.083%/℃，相对于半导体磁阻元件要提高很多。另外在较高温度下，自旋阀gmr的温度特性会更好一些，这使得相应的角度传感器在某些环境温度较高的工业，汽车等领域有很大的实用价值。6，得到了自旋阀gmr的噪声和磁滞特性数据，提出了一些解决的方法，实验表明对自旋阀芯片组成的桥路初始输出进行滤波可以得到较好的输出波形。

关键词： gmr效应自旋阀gmr芯片实验方案角度传感特性