基于自旋电流内置交流激励的超薄全集成自旋霍尔磁传感器
仪器与探测器
2018-05-16 v1 材料科学
摘要
磁阻 (MR) 传感器为众多工业和消费应用提供经济高效的解决方案，包括物联网 (IoT)、人工智能和智能生活等新兴领域。市售 MR 传感器如各向异性磁阻 (AMR) 传感器、巨磁阻 (GMR) 传感器和隧穿磁阻 (TMR) 传感器通常需要适当的磁偏置以实现输出线性化和噪声抑制，导致结构复杂度和制造成本增加。在此，我们展示了一种具有内置交流激励和整流检测的全集成自旋霍尔磁阻 (SMR) 传感器，其有效消除了任何独立于有源传感层的线性化和磁畴稳定机制的需求。这得益于超薄 NiFe/Pt 双层中 SMR 与自旋轨道矩 (SOT) 的共存。尽管结构极为简单，所制备的惠斯通电桥传感器表现出本质为零的直流偏移、可忽略的迟滞，以及在 1Hz 下约 1nT/sqrt(Hz) 的检测度。此外，它对外场的角依赖类似于 GMR 和 TMR，尽管它没有任何参考层（不同于 GMR 和 TMR）。SMR 传感器的优越性能在转角测量、振动和手指运动检测的概念验证实验中得到明确展示。
引用
@article{arxiv.1805.05616,
title = {Ultrathin All-in-one Spin Hall Magnetic Sensor with Built-in AC Excitation Enabled by Spin Current},
author = {Yanjun Xu and Yumeng Yang and Mengzhen Zhang and Ziyan Luo and Yihong Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.05616},
year = {2018}
}
备注
22 pages, 5 figures