[发明专利]基于高频磁传感器的磁场测试装置及方法

说明书

本发明提供了一种基于高频磁传感器的磁场测试装置及方法，对应的装置包括：旋转座，可围绕其中心进行旋转；旋转杆，其一端设置于所述中心上；样品座，设置于所述旋转杆另一端，用于设置GSG片以及GSG绑线，所述GSG绑线设置与所述GSG片上，且与待测传感器连接；偏置器，连接所述GSG绑线另一端；高频源，用于提供高频信号，与所述偏置器连接；锁相放大器，分别与所述高频源以及偏置器连接；两个电磁铁，对称设置于所述旋转杆的旋转轴两侧。本发明构建了一种高频磁传感器的磁场测试装置，并设计加工L形高频样品座，使其与旋转台配合，实现转角高频自旋转矩铁磁共振(STFMR)测试，具有成本低、工艺简单、集成度高的优点。

技术领域

本发明涉及磁性电子器件测试设备，具体涉及一种基于高频磁传感器的磁场测试装置及方法。

背景技术

磁传感器广泛用于现代工业的电子产品中，利用其感应磁场强度来测量电流、位置、方向等物理参数。在很多领域中都有着广泛的应用，比如机电自动控制、生物检测和航天工业等。在现有技术中，有许多不同类型的传感器用于测量磁场和其他参数，例如采用霍尔(Hall)元件，各向异性磁电阻(AMR)元件或巨磁电阻(GMR)元件为敏感元件的磁传感器。其中霍尔效应、各向异性磁阻效应早已成熟，巨磁电阻也在硬盘磁头上得到广泛应用。隧穿磁电阻(TMR)元件则是近年来开始工业应用的新型磁电阻效应传感器，其利用的是磁性多层膜材料的隧道磁电阻效应对磁场进行感应。随着人工智能、无人驾驶等高新技术的发展，对传感器的要求也越来越高，出现一些新型的磁传感器，如量子磁传感、高频磁传感、超导磁传感。

现有技术中存在的磁传感器有：各向异性传感器，巨磁阻效应传感器和隧穿磁阻效应传感器。各向异性传感器、巨磁阻效应传感器和隧穿磁阻效应传感器都是基于磁性薄膜材料的传感器，都是在直流电压工作，不是基于高频共振，并且不是实现多方位磁场测量。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明所提供的基于高频磁传感器的磁场测试装置，采用高频共振的方法，实现磁场方位和大小的测试。

一方面，本发明实施例提供了一种基于高频磁传感器的磁场测试装置，包括：

旋转座，可围绕其中心进行旋转；

旋转杆，其一端设置于所述中心上；

样品座，设置于所述旋转杆另一端，用于设置GSG片以及GSG绑线，所述GSG绑线设置与所述GSG片上，且与待测传感器连接；

偏置器，连接所述GSG绑线另一端；

高频源，用于提供高频信号，与所述偏置器连接；

锁相放大器，分别与所述高频源以及偏置器连接；

两个电磁铁，对称设置于所述旋转杆的旋转轴两侧。

一实施例中，基于高频磁传感器的磁场测试装置还包括：电机，用于带动旋转座进行旋转。

一实施例中，所述GSG片上设置有SMA接头，所述GSG绑线缠绕于所述SMA接头上；

所述电磁铁为一维电磁铁；

所述待测传感器包括第一薄膜以及第二薄膜。

一实施例中，所述待测传感器还包括两个电极，所述两个电极通过所述第一薄膜以及所述第二薄膜连接；

所述第一薄膜材质为自旋轨道耦合材料。

一实施例中，所述自旋轨道耦合材料包括：Pt、W、Ta等重金属材料，MoS₂、WSe₂等二维材料以及Bi₂Se₃等拓扑绝缘体；

所述第二薄膜材质为铁磁材料。

一实施例中，所述铁磁材料包括：CoFeB、Co/Pt以及NiFe。