自旋霍尔磁电阻传感器及包括其的电子设备制造技术

本发明专利技术涉及自旋霍尔磁电阻传感器及包括其的电子设备。一种自旋霍尔磁电阻传感器可包括：第一非磁重金属层，由具有自旋霍尔效应的非磁重金属材料形成；形成在所述第一非磁重金属层上的磁性绝缘体层；形成在所述磁性绝缘体层上的拓扑绝缘体层；形成在所述拓扑绝缘体层上的第二非磁重金属层；连接到所述第一非磁重金属层的第一电极和第二电极，用于向所述第一非磁重金属层施加沿第一方向的面内电流；以及连接到所述第二非磁重金属层的第三电极和第四电极，用于测量所述第二非磁重金属层的在所述第一方向上的霍尔电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及磁器件领域，更特别地，涉及一种由隧穿极化电流或者自旋流驱动的自旋霍尔磁电阻传感器，以及包括这种自旋霍尔磁电阻传感器的电子设备。

技术介绍

1、霍尔效应是指当电流垂直于磁场流动时，载流子发生偏转，在与电流和磁场正交的方向上产生一附加电场，从而可以测量到一电势差的现象，这种电势差也称为霍尔电压，霍尔电压的大小与磁场强度相关，因此可以基于霍尔效应来检测外磁场。基于霍尔效应的磁传感器，简称为霍尔传感器，因其结构简单，成本低，因此在过去曾被广泛应用。

2、但是，霍尔传感器也存在一些缺点，例如其生成的霍尔电压信号的幅度一般较小，因而灵敏度较低。尤其是在目前的器件小型化趋势下，这些缺点会更加突出，因为尺寸越小，在相同的霍尔电场下测量得到的霍尔电压就越小。目前在市场上，霍尔传感器正在被基于巨磁致电阻效应和隧穿磁电阻效应等的磁传感器逐步替代。

3、因此，期望提供一种霍尔传感器，其具有改善的灵敏度，以适应器件小型化的需求。

技术实现思路

1、一示例性实施例提供一种自旋霍尔磁电阻传感器，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自旋霍尔磁电阻传感器，包括：

2.如权利要求1所述的自旋霍尔磁电阻传感器，其中，所述第一非磁重金属层和所述第二非磁重金属层包括Pt、Ta、W、Hf或者它们的合金，

3.如权利要求1所述的自旋霍尔磁电阻传感器，其中，所述磁性绝缘体层具有垂直磁矩。

4.一种自旋霍尔磁电阻传感器，包括：

5.如权利要求4所述的自旋霍尔磁电阻传感器，其中，所述非磁重金属层包括Pt、Ta、W、Hf或者它们的合金，

6.如权利要求4所述的自旋霍尔磁电阻传感器，其中，所述铁磁金属层具有面内磁矩，所述第三电极和所述第四电极设置成测量所述非磁重金属层的沿...

【技术特征摘要】

1.一种自旋霍尔磁电阻传感器，包括：

2.如权利要求1所述的自旋霍尔磁电阻传感器，其中，所述第一非磁重金属层和所述第二非磁重金属层包括pt、ta、w、hf或者它们的合金，

3.如权利要求1所述的自旋霍尔磁电阻传感器，其中，所述磁性绝缘体层具有垂直磁矩。

4.一种自旋霍尔磁电阻传感器，包括：

5.如权利要求4所述的自旋霍尔磁电阻传感器，其中，所述非磁重金属层包括pt、ta、w、hf或者它们的合金，

6.如权利要求4所述的自旋霍尔磁电阻传感器，其中，所述铁磁金属层具有面内磁矩，所述第三电极和所述第四电极设置成测量所述非磁重金属层的沿第一方向的霍尔电压，所述第一方向与所述垂直电流的方向和所述铁磁金属层的面内磁矩的方向正交。

7.如权利要求6所述的自旋霍尔磁电阻传感器，其中，所述非磁重金属层和所述拓扑绝缘体层在所述第一方向上的尺寸大于所述非磁绝缘体层和所述铁磁金属层在所述第一方向上的尺寸。

8.一种电子设备，包括权利要求1-7中的任一项所述的自旋霍尔磁电阻传感器。

9.如权利要求8所述的电子设备，其中，所述电子设备包括第一自旋霍尔磁电阻传感器(200a)、第二自旋霍尔磁电阻传感器(200b)、第三自旋霍尔磁电阻传感器(200c)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰家峰，魏红祥，韩秀峰，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：