【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁敏传感器领域，特别是一种基于不同几何形状的用于磁敏传感器的磁性纳米多层膜及其制备方法。
技术介绍
磁敏传感器无论在数据存储、机械定位、速度检测还是无伤探测等各领域都有很广泛而重要的应用前景。早期的磁敏传感器主要是基于具有霍尔效应的半导体材料和具有磁各向异性磁电阻(AMR)效应的磁性材料来制备然而这两类材料的磁场灵敏度都较低。随着自旋电子学的发展，基于巨磁电阻效应以及隧穿磁电阻效应的磁敏传感器得到了广泛的研究和应用。其主要原因是由于这两类磁敏传感器的磁场灵敏度较高，并且基于磁电阻效应尤其是巨磁电阻效应和隧穿磁电阻效应制作的器件，其生产工艺能和常规的半导体工艺相兼容，因此在工业上具有非常大的市场和广泛的用途。目前工业上大量应用的基于GMR和TMR两类磁电阻效应的磁敏传感器(比如:磁硬盘HDD中的磁读头)，基本上是采用埋入永磁薄膜的方法使得自旋阀结构中的自由层(即对外磁场敏感的层)与参考层(即被钉扎层)的磁矩实现90度垂直夹角，因而使自旋阀式的GMR纳米磁性多层膜或者磁性隧道结的磁电阻在外场下具有线性且无磁滞的响应。然而，在使用GMR自旋阀结构...
【技术保护点】
一种用于磁敏传感器的磁性纳米多层膜，包括由下至上依次叠合的基片、种子层、参考磁性层、中间层、探测磁性层和覆盖层，所述参考磁性层用于将所述探测磁性层的磁矩转动的信息转化成电信号，所述探测磁性层用于感应被探测磁场，其特征在于，所述磁性纳米多层膜为半开或闭合的环状结构以使所述磁性纳米多层膜沿所述环状结构的长度方向形成闭合磁路，所述环状结构的宽度远小于所述环状结构的边长，以利用所述环状结构的形状各向异性和所述闭合磁路使所述探测磁性层的磁矩沿着所述环状结构的边长方向。
【技术特征摘要】
1.一种用于磁敏传感器的磁性纳米多层膜，包括由下至上依次叠合的基片、种子层、参考磁性层、中间层、探测磁性层和覆盖层，所述参考磁性层用于将所述探测磁性层的磁矩转动的信息转化成电信号，所述探测磁性层用于感应被探测磁场，其特征在于，所述磁性纳米多层膜为半开或闭合的环状结构以使所述磁性纳米多层膜沿所述环状结构的长度方向形成闭合磁路，所述环状结构的宽度远小于所述环状结构的边长，以利用所述环状结构的形状各向异性和所述闭合磁路使所述探测磁性层的磁矩沿着所述环状结构的边长方向。2.如权利要求1所述的磁性纳米多层膜，其特征在于，所述环状结构的宽度为Inm~IOmm,所述环状结构的边长为IOnm~100mm。3.如权利要求1或2所述的磁性纳米多层膜，其特征在于，所述环状结构为半开或闭合的多边形、矩形、圆形或椭圆形。4.如权利要求3所述的磁性纳米多层膜，其特征在于，所述环状结构为半开的矩形，所述半开的矩形包括顺序连接的三条整边和一条带缺口的边。5.如权利要求1、2或4所述的磁性纳米多层膜，其特征在于，所述参考磁性层为直接钉扎结构或间接钉扎结构，所述探测磁性层为自由结构、直接钉扎结构或间接钉扎结构。6.如权利要求5所述的磁性纳米多层膜，其特征在于，所述间接钉扎结构包括AFM/NM/FM、AFM/NM1/FM1/NM2/FM2、AFM/NM/SAF 或 AFM/NM1/SAF1/NM2/SAF2，所述直接钉扎结构包括 AFM/FM、AFM/SAF 或 AFM/SAF1/NM/SAF2。7.如权利要求5所述的磁性纳米多层膜，其特征在于，所述自由结构包括FM、SAF或SAF1/NM/SAF2。8.如权利要求6或7所述的磁性纳米多层膜，其特征在于，所述的SAF、SAFl及SAF2为人工反铁磁结构，该人工反铁磁结构包括FM1/NM/FM2或FMl/[NM/FM/匪]N/FM2，其中，N≥1，所述FM1、FM2和/或FM的厚度为I~10nm，所述NM的厚度为0.3~5nm。9.如权利要求1、2、4、6或7所述的磁性纳米多层膜，其特征在于，所述探测磁性层及所述参考磁性层均为钉扎结构时，所述探测磁性层中的反铁磁性层的交换偏置强度低于所述参考磁性层中的反铁磁性层的交换偏置强度。10.如权利要求1、2、4、6或7所述的磁性纳米多层膜，其特征在于，所述探测磁...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，丰家峰，陈军养，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：
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