A device and method for instantaneous measurement of temperature by using a magnetic tunnel junction include the following steps: using a resistance heating platform, measuring the curve of the magnetic resistance of the magnetic tunnel junction with the temperature, and calculating the temperature resistance coefficient; using a high frequency sampling oscilloscope, measuring the magnetoresistance signal of the magnetoresistance under the laser pulse, and using the measured temperature resistance coefficient, converting the resistance signal to the temperature Degree change signal. The sampling measuring device and method of the invention have picosecond time resolution, wide temperature measurement range, high measurement accuracy, fast response time, good anti-interference performance, simple operation, and very small magnetic tunnel junction, which is suitable for making the magnetic tunnel junction into a temperature sensor with high spatial resolution and widely used.
【技术实现步骤摘要】
一种利用磁隧道结瞬时测量温度的装置及方法
本专利技术涉及一种利用磁隧道结测量快速准确测量瞬时温度的测量方法,属于温度传感
技术介绍
近年来,温度传感器发展迅速,市场快速上升,几乎占了整个传感器总需求量的40%,尤其是汽车电子、消费电子和加工工业的迅猛增长带来了温度传感器需求的大幅增加,如根据MarketsandMarkets公司的分析和预测,温度传感器市场在2014年至2020年间将以5.11%的复合年均增长率增加,并且在2020年其总量将达到60.5亿美元。目前我国温度传感器只有中低档产品基本满足市场需求,产品品种满足率在60%-70%左右。但从行业产品结构看,老产品比例占60%以上,新产品明显不足,高新技术类产品更少;同时数字化、智能化、微型化产品严重欠缺。随着电子器件的快速小型化,热耗散与热传导变得愈加重要,正成为电子器件的进一步小型化的限制因素以及基础研究领域的关键因素,自旋热点学的兴起,需要对纳米薄膜的温度以及周边环境温度的需要准确掌握,所要求的测量方法的更加准确、快速、并且有更高的空间分辨率。研究表明,基于Julliere的自旋极化直接弹性隧穿模型(spin-polarizeddirectelastictunnelingmodel),磁隧道结的电导G=1/R随着温度T的变化存在以下关系:其中+与-分别表示低电阻态(P)与高电阻态(AP),G0(T)=G0CT/sin(CT)是直接弹性隧穿的前置系数,G0是T=0K时的电导率,C是常数,P(T)是MTJ中磁性薄膜的自旋极化率。随着M ...
【技术保护点】
1. 一种利用磁隧道结瞬时测量温度的装置及方法, 其特征在于磁隧道结(MTJ)的结构主要包括:以氧化镁或者氧化铝为绝缘层,CoFeB为磁性自由层和参考层,以CoFe为反铁磁层,以及保护层和连接层;保护层其特征在于,以Ru, Ta, Cu等的一层或多层作为保护层;连接层以Cu, Ta, CuN等的一层或多层作为连接层;所述磁隧道结的隧穿磁电阻(TMR)大于等于100%。/n
【技术特征摘要】
1.一种利用磁隧道结瞬时测量温度的装置及方法,其特征在于磁隧道结(MTJ)的结构主要包括:以氧化镁或者氧化铝为绝缘层,CoFeB为磁性自由层和参考层,以CoFe为反铁磁层,以及保护层和连接层;保护层其特征在于,以Ru,Ta,Cu等的一层或多层作为保护层;连接层以Cu,Ta,CuN等的一层或多层作为连接层;所述磁隧道结的隧穿磁电阻(TMR)大于等于100%。
2.一种利用磁隧道结瞬时测量温度的装置及方法,其特征在于所述装置包括飞秒激光器、电阻加热平台、高频采样示波器(DSA8300)以及电流源(Keithley2400),以飞秒激光器产生的飞秒激光脉冲作为加热源,以电加热平台获得温度电阻系数,以高频采样示波器以及电流源作为测量设备;所使用的电阻加热平台,其特征在于所使用的电阻加热丝为镍铬电阻丝或者钨丝,直径为2mm,所使用的电阻温度测温器件为Pt100;电阻加热平台能达到的温度为100oC。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。