[发明专利]一种磁振子晶体磁传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种磁振子晶体磁传感器，包括钆镓石榴石衬底，位于钆镓石榴石衬底之上的钇铁石榴石薄膜，位于钇铁石榴石薄膜上的静磁表面波激发天线和接收天线，位于钇铁石榴石薄膜上的氧化锌薄膜以及位于氧化锌薄膜之上的带有反射栅的叉指换能器。

2.根据权利要求1所述的磁振子晶体磁传感器，其特征在于，所述钇铁石榴石薄膜的厚度为1～5μm；所述氧化锌薄膜的厚度为0.5～2μm，晶粒尺寸为20～50nm，表面粗糙度为1～5nm；所述叉指换能器为金属铝、金或铜，波长为0.5～40μm，叉指对数为100～200对，反射栅为150～200条。

3.一种磁振子晶体磁传感器的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1、采用液相外延法在钆镓石榴石衬底上生长钇铁石榴石薄膜，得到带YIG的基片；

步骤2、清洗：首先，将步骤1得到的带YIG的基片在体积比为1:1的浓硫酸和双氧水的混合液中浸泡15～30min，取出采用去离子水冲洗；然后，将上步清洗后的基片在体积比为1:1:5的氨水、双氧水和去离子水的混合液中浸泡15～30min，取出采用去离子水冲洗；最后，依次在丙酮和乙醇中超声清洗，氮气吹干待用；

步骤3、采用光刻工艺在步骤2清洗后的YIG基片上形成天线图形，再采用磁控溅射法沉积铂金属，最后在丙酮中剥离得到带天线的YIG基片，清洗；

步骤4、将氧化锌靶材和步骤3得到的带天线的YIG基片放入磁控溅射腔室内，溅射腔室抽真空至5×10^-4～8×10^-5Pa，在室温下，向腔室内通入氩气与氧气的混合气体，混合气体总流量为80sccm，其中氧气流量为2～10sccm，在射频溅射功率为40～120W的条件下，沉积50～120min，即可得到氧化锌薄膜；

步骤5、将步骤4得到的带天线和氧化锌薄膜的YIG基片置于退火炉中，在氧气气氛下，对步骤4得到的氧化锌薄膜进行退火处理，退火温度为400～500℃，退火时间为1～2h，完成后，自然冷却至室温，取出；

步骤6、在步骤5得到的氧化锌薄膜上光刻带有反射栅叉指换能器图形，采用磁控溅射法沉积金属电极，在丙酮溶液中剥离，得到带有反射栅的叉指换能器，进而得到所述磁振子晶体磁传感器。