[发明专利]一种垂直磁各向异性磁性隧道结单元测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种垂直磁各向异性磁性隧道结单元测试系统，其特征在于，所述测试系统包括探针测量平台、带铁芯绕组线圈、绕组线圈电源、电源测量模块以及计算机测试平台，其中：

所述探针测量平台具有两个探针，两个探针提供磁性隧道结单元的电极与电源测量模块连接的通道，所述两个探针的一端分别与放置在探针测量平台上的磁性隧道结单元的上电极和下电极连接；所述两个探针的另一端分别与所述电源测量模块的高低电平输出端口连接；

所述带铁芯绕组线圈固定放置在磁性隧道结单元的空间正上方，用于为磁性隧道结单元提供垂直于磁性隧道结单元的感应磁场；

绕组线圈电源的正负极与带铁芯绕组线圈的两端相连，用于为带铁芯绕组线圈提供电压，以使带铁芯绕组线圈产生感应磁场；

所述电源测量模块用于通过探针向磁性隧道结单元提供电压激励信号，并测量磁性隧道结单元在当前强度的感应磁场下的电流响应信号；

所述计算机测试平台，用于控制所述绕组线圈电源向所述带铁芯绕组线圈提供不同的电压，以使所述带铁芯绕组线圈产生不同的感应磁场强度；并控制所述电源测量模块产生电压激励信号，获取所述电源测量模块测量得到电流响应信号，根据所述电压激励信号和电流响应信号得到磁性隧道结单元在当前强度的感应磁场下的电阻值；从而得到感应磁场强度与磁性隧道结单元的电阻值之间的关系曲线。

2.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，还包括高斯计，高斯计用于测量在绕组线圈电源加载不同电压到带铁芯绕组线圈时，带铁芯绕组线圈在磁性隧道结单元所在空间产生的感应磁场的强度，从而使得计算机测试平台获得绕组线圈电源加载电压与磁性隧道结单元所在空间感应磁场强度之间的关系。

3.如权利要求1或2所述的测试系统，其特征在于，在所述电源测量模块上设置流经磁性隧道结单元电流的阈值，以防止流经磁性隧道结单元的电流过大而损毁磁性隧道结单元。

4.如权利要求1至3任一项所述的测试系统，其特征在于，所述计算机测试平台与所述绕组线圈电源和所述电源测量模块均通过通用串行总线连接。

5.如权利要求1至4任一项所述的测试系统，其特征在于，所述计算机测试平台基于LabVIEW实现。

6.一种其于权利要求1所述垂直磁各向异性磁性隧道结单元测试系统的测试方法，其特征在于，所述方法包括：

通过计算机测试平台设定感应磁场强度的最大值和最小值以及步进值；

计算机测试平台根据感应磁场强度与绕组线圈电源加载电压之间的关系获得绕组线圈电源加载电压的最大值和最小值以及步进值；

通过计算机测试平台对绕组线圈电源写入上述得到的绕组线圈电源加载电压的最大值和最小值以及步进值；

所述绕组线圈电源根据上述电压的步进值，从上述最小值步进增长到最大值，再从最大值步进减小到最小值；

通过计算机测试平台控制所述电源测量模块，在绕组线圈电源加载电压每步进一次时，向所述磁性隧道结单元施加电压激励信号，并获取磁性隧道结单元在当前绕组线圈电源加载电压下的电流响应信号；

计算机测试平台获取所述电源测量模块向所述磁性隧道结单元施加的电压激励信号，以及所述磁性隧道结单元在当前绕组线圈电源加载电压下的电流响应信号，计算所述磁性隧道结单元在当前绕组线圈电源加载电压下的电阻值；从而得到感应磁场强度与磁性隧道结单元的电阻值之间的关系曲线。

7.如权利要求6所述的测试方法，其特征在于，在绕组线圈电源加载电压每步进一次时，向所述磁性隧道结单元施加多次电压激励信号，并获取磁性隧道结单元在当前绕组线圈电源加载电压下的多次电流响应信号；计算机测试平台根据所述多次电压激励信号和多次电流响应信号计算得到多个电阻值，将所述多个电阻值的平均值作为述磁性隧道结单元在当前绕组线圈电源加载电压下的电阻值。

8.如权利要求6或7所述的测试方法，其特征在于，所述电源测量模块向所述磁性隧道结单元施加的电压激励信号为直流电压信号，或者脉冲电压信号，或者直流扫描信号，或者脉冲扫描信号。

9.如权利要求6至8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括获取绕组线圈电源加载电压与感应磁场强度之间的关系：

当计算机测试平台控制绕组线圈电源加载不同电压到带铁芯绕组线圈时，通过高斯计测量带铁芯绕组线圈在磁性隧道结单元所在空间产生的感应磁场的强度，从而使得计算机测试平台获得绕组线圈电源加载电压与磁性隧道结单元所在空间感应磁场强度之间的关系。