专利名称：一种基于反铁磁自旋转向现象的传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及磁电子学领域,具体的说涉及一种基于反铁磁spin flop(自旋转向)现象的传感器。
背景技术：
磁传感器已经深入到现代社会的方方面面，而将它与生物医药领域的标记分子探测相结合，对于特殊病症的诊断和慢性病的早期发现都有很大帮助。其具体的工作方式和原理如下:采用特殊的方法将直径在几十纳米范围的磁性颗粒与包含特定生物素的有机分子结合制备成所谓的“磁性生物标记分子”。因为这些“磁性生物标记分子”中包含特定的生物素，如果这类生物素只与病灶部位的蛋白质结合的话，那么人体服用了以后，它将随着血液循环到达病灶并停留在那里。这样一来，施加一个适合的外磁场(Htl)使纳米磁性颗粒磁化，颗粒被磁化后会产生杂散场(△ H)，那么用磁传感器探测杂散场(ΛΗ)的来源位置和大小，就可以知道纳米磁性颗粒所在的位置和数量，从而就知道病灶的位置和病变程度。需要强调的是，“磁性生物标记分子”中所采用的磁性颗粒直径在几十纳米范围，为超顺磁颗粒，它们在外磁场方向的磁矩一般在数百奥斯特(饱和前)的范围内与外磁场几乎成线性关系，因此杂散场的大小除了正比于“磁性生物标记分子”的数目(N)，还正比于外磁场(Htl)15这就意味着，对于磁电阻传感器与带有超顺磁颗粒的“磁性生物标记分子”系统而言，其输出信号的大小(AR)实际上正比于生物标记分子数目(N)、外磁场(Htl)以及传
感器自身在该偏置磁场强度下的磁场灵敏度
权利要求
1.一种基于反铁磁自旋转向(spin flop)现象的传感器，由人工反铁磁多层膜组成，其特征在于， 所述人工反铁磁多层膜采用磁控溅射方法制备而成，其结构由下至上包括: 基片、缓冲层、第一铁磁层、非磁金属层、第二铁磁层和盖帽层。
2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于: 所述缓冲层的材料为过渡族3d、4d或5d金属， 所述缓冲层的厚度为lnm-1000nm。
3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于: 所述第一铁磁层和所述第二铁磁层的材料为:镍、钴或铁，或者由镍、钴和铁中至少两元素组成的合金，或者由多种铁磁层组成的复合铁磁层， 所述第一铁磁层和所述第二铁磁层的厚度为lnm-100nm。
4.如权利要求1所述的传感器，其特征在于: 所述非磁金属层的材料为 以下 材料中的任一种: 钌、铜、银、金、铬、钯和铝， 所述非磁金属层的厚度为0.l-5nm。
5.如权利要求1-4任一项所述的传感器，其特征在于: 所述基片的材料为硅或玻璃， 所述盖帽层的材料为过渡族3d、4d或5d金属，所述盖帽层的厚度为lnm-1000nm。
6.—种基于反铁磁自旋转向(spin flop)现象的传感器，由人工反铁磁多层膜组成，其特征在于， 所述人工反铁磁多层膜采用磁控溅射方法制备而成，其结构由下至上包括: 基片、缓冲层、第I铁磁层、第I非磁金属层、第η铁磁层、第η非磁金属层、第η+1铁磁层和盖帽层，其中，η为大于I的自然数。
7.如权利要求6所述的传感器，其特征在于: 所述缓冲层的材料为过渡族3d、4d或5d金属， 所述缓冲层的厚度为lnm-1000nm。
8.如权利要求6所述的传感器，其特征在于: 所述第一铁磁层和所述第二铁磁层的材料为:镍、钴或铁，或者由镍、钴和铁中至少两元素组成的合金，或者由多种铁磁层组成的复合铁磁层， 所述第一铁磁层和所述第二铁磁层的厚度为lnm-100nm。
9.如权利要求6所述的传感器，其特征在于: 所述非磁金属层的材料为以下材料中的任一种: 钌、铜、银、金、铬、钯和铝， 所述非磁金属层的厚度为0.lnm-5nm。
10.如权利要求6-9任一项所述的传感器，其特征在于: 所述基片的材料为硅或玻璃， 所述盖帽层的材料为过渡族3d、4d或5d金属，所述盖帽层的厚度为lnm-1000nm。
全文摘要
本发明提供的一种基于反铁磁自旋转向(spin flop)现象的传感器，由人工反铁磁多层膜组成，其中，所述人工反铁磁多层膜采用磁控溅射制备而成，其结构由下至上包括基片、缓冲层、第一铁磁层、非磁金属层、第二铁磁层和盖帽层。本发明的传感器可以在发生spin flop时使电阻值产生迅速变化。
文档编号H01L43/08GK103235274SQ20131013697
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月19日 优先权日2013年4月19日
发明者邹吕宽, 蔡建旺 申请人:中国科学院物理研究所