[发明专利]测量垂直磁场的传感器及其方法

权利要求书

1.一种测量垂直磁场的传感器，其特征在于：具有自旋产生层和铁磁金属层的层叠结构；

自旋产生层包含Ta、W、Pt、Hf、Au、Hf、Ta、Mo或Ti非磁金属；或是，Bi₂Se₃、Bi₂Te₃、Sb₂Te₃或(Bi_xSb_1-x)₂Te₃晶体薄膜；或是，Bi_xSe_1-x多晶或非晶薄膜；或是，WTe₂、MoTe₂或Mo_xW_1-xTe₂单晶、多晶或非晶外尔半金属薄膜；

铁磁金属层的选材为Co_xFe_1-x、(Co_xFe_1-x)_1-yB_y、Co、Co_xNi_1-x或Co_xPt_1-x。

2.根据权利要求1所述的测量垂直磁场的传感器，其特征在于：所述的铁磁金属层具有垂直磁化的特性，铁磁金属的垂直磁各向异性场(H_K)大于其退磁场(H_d)。

3.一种如权利要求1所述测量垂直磁场的传感器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，首先，层叠结构的多层膜使用MBE或磁控溅射沉积以及真空退火；然后，进行微纳加工，包括第一步光刻、氩离子刻蚀，第二部光刻等；随后，生长电极阶段，主要材料选择为Au或Cu；最后，进行清洗和封装，封装选用的材料为Al₂O₃、MgO、SiO₂或Si_xN_1-x；生长薄膜的基底材料可选择为Si或SiO₂。

4.根据权利要求3所述的测量垂直磁场的传感器，其特征在于：所述的测量垂直磁场的传感器形状为矩形、椭圆形或圆形。

5.一种如权利要求1所述测量垂直磁场的传感器的测量方法，其特征在于：将数个传感器进行惠斯通电桥连接。