面向先进多圈传感器器件的十字结构中可靠的磁畴壁传播
材料科学
2017-10-18 v1
摘要
我们开发并分析了一种基于畴壁的旋转传感的先进概念。通过旋转场在 n 个闭合回路中移动畴壁并产生 n-1 个相交卷绕，我们可以感测 n 次旋转。通过将具有互素旋转次数的回路相结合，我们创建了一个传感器系统，允许对旋转外加磁场数百万圈的完整计数。我们分析了传感器的运行，并确定相交的十字结构是实现可靠运行的关键组件。特别是，根据外加场角相对于十字分支中磁化强度的取向，发现畴壁会沿非预期方向传播，从而导致器件失效和计数错误。为了克服这一限制因素，我们引入了一种特殊设计的虹吸结构，以在十字结构之前实现畴壁的可控钉扎，并仅在选定的外加场角范围内实现退钉扎与传播。通过调整虹吸结构和十字结构的几何形状，我们发现两者的优化组合可防止整个传感器结构中的失效，从而实现稳健运行。我们的建模结果表明，优化的元件几何形状允许实现具有十字形交叉的传感器，且其运行对制造误差具有容忍度。
引用
@article{arxiv.1708.04562,
title = {Reliable magnetic domain wall propagation in cross structures for advanced multi-turn sensor devices},
author = {B. Borie and M. Voto and L. Lopez-Diaz and H. Grimm and M. Diegel and M. Kläui and R. Mattheis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.04562},
year = {2017}
}