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多维科技推出新型超低功耗TMR 磁开关传感器
德国纽伦堡和中国张家港2013年5月14日电 /美通社/ -- 在 SENSOR+TEST 2013 国际传感及测量测试技术展览会上,多维科技 (MultiDimension Technology Co., Ltd. - MDT) 将推出新型TMR 磁开关传感器。该产品拥有多项突出的性能优点,包括超低功耗、高频响、以及优异的温度稳定性。这些传感器专为电池供电的磁开关应用系统而设计,如水表、热量表和煤气表等智能流量计。
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TMR磁传感器技术的发展背景
早在1975年,Julliere就在Co/Ge/Fe磁性隧道结(Magnetic Tunnel Junctions, MTJs)(注:MTJs的一般结构为铁磁层/非磁绝缘层/铁磁层(FM/I/FM)的三明治结构)中观察到了TMR效应。但是,这一发现当时并没有引起人们的重视。在这之后的十几年内,TMR 效应的研究进展十分缓慢。
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Hall,AMR,GMR,TMR技术比较
TMR效应利用了电子的自旋特性,电子在通过第二层磁性材料时,电子的自旋方向被定义。具有自旋的电子通过量子隧穿效应穿过MgO绝缘层,然后有选择性地穿过磁性层。室温条件下,TMR的最大电阻变化率(△R/R)可达500%以上。
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自旋电子学(磁电子学)
法国的Albert Fert与德国的Peter Grtinberg因在纳米多层膜的磁性结构中发现巨磁电阻效应(GMR)而荣获2007年度的诺贝尔物理学奖,电子具有电荷与自旋2个自由度,在传统的电子学中,仅仅是电荷被电场调控,称之为电荷为基的电子学,而GMR效应的发现开拓了有效地控制自旋制备新颖电子器件的基础,自旋电子学可定义为以自旋为基的电子学,其中自旋在器件中起着核心的作用。
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磁传感器使用的材料
以磁性材料为主的磁传感器已经广泛的应用在国民经济的各个领域中。实验表明,任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同。根据物质在外磁场中表现出的特性,物质可分为五类:抗磁性物质,顺磁性物质,铁磁性物质,亚磁性物质,反磁性物质。
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TMR晶圆制造的工艺技术
晶圆,始于薄的圆柱型晶硅,直径一般分150毫米、200毫米、300毫米,通过在晶圆上镀上各种材料成为多层膜和几何图形,最终产生出成千上万很小的电子器件。晶圆的制造过程可划分为前道(Front-end)和后道(Back-end)。
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磁传感器的数据获取技术
计算机技术的发展,尤其是嵌入式系统的快速发展与应用,使得数字电路技术成为测量系统的中心。仪器的概念也从传统形式的传感器——信号调理——显示——打印功能扩展,成为能够对被测信息进行数据采集、数据处理、存储及传输的复杂系统。
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隧道结磁阻效应研究发展史
1988年,巴西学者Baibich在法国巴黎大学物理系Fert教授领导的科研组中工作时,首先在Fe/Cr多层膜中发现了巨磁电阻(GMR)效应。TMR效应和GMR效应的发现导致了凝聚态物理学中新的学科分支——磁电子学的产生。20年来,GMR效应的研究发展非常迅速,并且基础研究和应用研究几乎齐头并进,已成为基础研究快速转化为商业应用的国际典范。
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