[發明專利]一種利用磁隧道結自由層星型線測量溫度的方法

在審

• 申請號: 202011063648.5
• 申請日: 2020-10-01
• 公開（公告）號: CN112146777A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 楊杭福;黃霞妮;吳瓊;余能君;泮敏翔;張朋越;葛洪良
• 申請（專利權）人: 楊杭福
• 主分類號: G01K7/36
• 分類號: G01K7/36;G01R33/09;H01L43/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用磁隧道結自由層星型線測量溫度的方法, 其特征在于磁隧道結（MTJ）的結構主要包括：以氧化鎂或者氧化鋁為絕緣層，CoFeB為磁性自由層和參考層，以及保護層和連接層，以Ru, Ta, Cu的一層或多層作為保護層；以Cu, Ta和CuN的一層或多層作為連接層，所述磁隧道結的形狀為橢圓形，具有非常好的面內單軸各向異性；磁隧道結自由層溫度星型線的對應關系測量：使用電阻加熱平臺，電阻加熱絲為鎳鉻電阻絲/或者鎢絲，直徑為2mm, 使用的電阻溫度測溫器件為Pt100，電阻加熱平臺能達到的溫度為100 ^oC，在磁隧道結自由層的難磁化軸施加不同大小的偏置磁場，利用Keithley 2400測量易磁化軸方向的磁電阻曲線（MR），計算得到在不同偏置磁場下的自由層磁化反轉場，獲得在不同溫度下的星型線，根據公式，α=ΔH_C/ΔT，計算得到自由層的溫度星型線系數，ΔH_C為星型線在溫度變化ΔT下，星型線在易磁化軸方向移動的距離；利用磁隧道結自由層的星型線測量溫度：以室溫23 ^oC（T₀）時的自由層星型線作為基準，測量在不同溫度下自由層的星型線，利用公式，T=ΔH_C/α+T₀，計算得到磁隧道結的溫度。

2.根據權利要求1所述的方法，在測量MTJ磁電阻曲線（MR）過程中，使用Keithley 2400在MTJ中施加一個直流電流，電流的大小為10 μA到1mA；采用2線或者4線法測量MTJ的磁電阻曲線。