专利汇可以提供一种利用磁隧道结TMR效应测量温度的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种利用 磁隧道结 TMR效应测量 温度 的方法,包括以下步骤:利用恒温器,准确测量磁隧道结在不同温度下(4K-400K)磁隧道结的磁 电阻 ,获得磁隧道结在高电阻态下电阻RAP(T)和低电阻态下电阻RP(T)与温度的变化曲线,计算得到TMR与温度的关系曲线;测量磁隧道结在不同低温条件下的磁电阻与TMR值,通过比较TMR与温度的关系曲线,准确测得温度参数。本发明以 纳米级 或微米级磁隧道结作为测温元器件,测量准确度高,抗干扰性能好,操作简单,同时磁隧道结非常小,适合将磁隧道结制作成具有高空间 分辨率 的温度 传感器 ,可用于 环境温度 的监测和实验仪器等设备中。,下面是一种利用磁隧道结TMR效应测量温度的方法专利的具体信息内容。
1.一种利用磁隧道结TMR效应测量温度的方法, 其特征在于测量过程包含两个步骤:
(1):利用恒温器,准确测量磁隧道结(MTJ)在不同温度下(4K-400K)磁隧道结的磁电阻,获得磁隧道结在高电阻态下磁电阻RAP(T)和低电阻态下磁电阻RP(T)与温度的变化曲线,根据公式TMR=(RAP-RP)/RP100%,计算得到TMR与温度的关系曲线;
(2):测量磁隧道结在不同低温条件下高电阻态和低磁电阻态下的磁电阻和TMR值,通过比较TMR与温度的关系曲线,准确测得温度参数。
2.根据权利要求书1所述步骤(1)中的恒温器的温度控制范围为4 K~400 K。
3.根据权利要求书1所述步骤(1)中的磁隧道结(MTJ)包括以下结构:氧化镁或者氧化铝为绝缘层,CoFeB为磁性自由层和参考层,以CoFe为反铁磁层,以及保护层和连接层,保护层其特征在于,以Ru, Ta, Cu等的一层或多层作为保护层,连接层其特征在于,以Cu, Ta和CuN等的一层或多层作为连接层;所述磁隧道结的形状为椭圆形或者方形,其特征在于大小
50 nm×50nm到600nm×600nm。
4.根据权利要求书1所述步骤(1)中,MTJ磁电阻的过程中,使用Keithley 2400在MTJ中施加一个直流电流,电流的大小为100 µA到3 mA,采用 4线法测量。
5.根据权利要求书1步骤(2)中,在不同温度条件下测量高电阻态和低磁电阻态下的磁电阻,所加的测量电流必须与步骤(1)所加直流电流大小相同。
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