[發(fā)明專利]基于磁性隧道結(jié)的雷達(dá)式自旋微波探測(cè)器及其制法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810095538.3
• 申請(qǐng)日: 2018-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN110095141A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張昌新;方彬;蔡佳林;曾中明;張寶順
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所;中國(guó)科學(xué)院大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D5/48
• 分類號(hào): G01D5/48
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

1.一種基于磁性隧道結(jié)的雷達(dá)式自旋微波探測(cè)器，包括信號(hào)發(fā)生模塊、信號(hào)接收模塊、信號(hào)檢測(cè)模塊和信號(hào)顯示模塊，其特征在于：所述信號(hào)發(fā)生模塊、信號(hào)接收模塊分別包括至少一第一點(diǎn)接觸電極、至少一第二點(diǎn)接觸電極，所述第一點(diǎn)接觸電極、第二點(diǎn)接觸電極設(shè)置在一磁性隧道結(jié)上，所述磁性隧道結(jié)包括固定磁性層、非磁性隔離層和磁性自由層，所述非磁性隔離層設(shè)置于固定磁性層之與磁性自由層之間，所述第一點(diǎn)接觸電極及第二點(diǎn)接觸電極彼此電性隔離但均與磁性自由層或者固定磁性層電性接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁性隧道結(jié)的雷達(dá)式自旋微波探測(cè)器，其特征在于：當(dāng)所述第一點(diǎn)接觸電極上被施加設(shè)定的直流偏置電流時(shí)，所述信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生微波信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于磁性隧道結(jié)的雷達(dá)式自旋微波探測(cè)器，其特征在于還包括偏置模塊，所述偏置模塊至少用于向所述第一點(diǎn)接觸電極施加直流偏置電流。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁性隧道結(jié)的雷達(dá)式自旋微波探測(cè)器，其特征在于：所述磁性自由層上還設(shè)置有絕緣材料層，所述第一點(diǎn)接觸電極和第二點(diǎn)接觸電極被所述絕緣材料層彼此電性隔離。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的基于磁性隧道結(jié)的雷達(dá)式自旋微波探測(cè)器，其特征在于：相鄰第一點(diǎn)接觸電極、第二點(diǎn)接觸電極之間的最小距離為50nm-1.5μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的基于磁性隧道結(jié)的雷達(dá)式自旋微波探測(cè)器，其特征在于：所述第一點(diǎn)接觸電極、第二點(diǎn)接觸電極的直徑為40-500nm。

7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述基于磁性隧道結(jié)的雷達(dá)式自旋微波探測(cè)器的制作方法，其特征在于包括：

提供磁性隧道結(jié)，其包括固定磁性層、非磁性隔離層和磁性自由層，所述非磁性隔離層設(shè)置于固定磁性層之與磁性自由層之間；

在所述磁性隧道結(jié)上設(shè)置至少一第一點(diǎn)接觸電極和至少一第二點(diǎn)接觸電極，且使所述第一點(diǎn)接觸電極及第二點(diǎn)接觸電極彼此電性隔離但均與磁性自由層或者固定磁性層電性接觸，從而分別形成信號(hào)發(fā)生模塊、信號(hào)接收模塊；

將所述信號(hào)發(fā)生模塊、信號(hào)接收模塊與信號(hào)檢測(cè)模塊、信號(hào)顯示模塊電連接，形成所述雷達(dá)式自旋微波探測(cè)器。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制作方法，其特征在于包括：

提供尺寸為3～10μm的磁性隧道結(jié)；

采用半導(dǎo)體加工工藝在所述磁性隧道結(jié)上沉積形成絕緣材料層；

采用半導(dǎo)體加工工藝在磁性隧道結(jié)上制作出分別對(duì)應(yīng)于至少一第一點(diǎn)接觸電極、至少一第二點(diǎn)接觸電極的至少兩個(gè)點(diǎn)接觸圖形；

在所述的至少兩個(gè)點(diǎn)接觸圖形中分別制作出至少一第一點(diǎn)接觸電極、至少一第二點(diǎn)接觸電極。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制作方法，其特征在于：所述磁性隧道結(jié)的尺寸為3～10μm；和/或，所述點(diǎn)接觸圖形的直徑為40nm～500nm。

10.一種微波探測(cè)方法，其特征在于包括：

提供如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的基于磁性隧道結(jié)的雷達(dá)式自旋微波探測(cè)器，

至少向所述第一點(diǎn)接觸電極施加直流偏置電流，使信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生微波信號(hào)；

以信號(hào)接收模塊直接接收所述微波信號(hào)或者由所述微波信號(hào)經(jīng)外界反射后形成的信號(hào)，并形成整流信號(hào)；

以信號(hào)檢測(cè)模塊處理所述整流信號(hào)，并向信號(hào)顯示模塊輸出處理結(jié)果，實(shí)現(xiàn)微波探測(cè)。