[發(fā)明專利]一種磁敏感薄膜材料、傳感器及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310012438.0
• 申請日: 2023-01-05
• 公開（公告）號: CN116106799A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周柯;金慶忍;莫枝閱;奉斌;秦麗文;盧柏樺;張維
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R33/07
• 分類號: G01R33/07
• 代理公司: 南寧東智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 黎華艷;裴康明

1.一種磁敏感薄膜材料，其特征在于，所述磁敏感薄膜材料為具有強(qiáng)反常霍爾效應(yīng)與低磁滯特性的納米復(fù)合氧化物薄膜，通過刻蝕工藝制備成霍爾巴形狀，通過測量反常霍爾效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)磁敏感特性的表征。

2.一種傳感器，其特征在于，包括：

襯底，其用于為器件提供支撐；

界面插入層，設(shè)置在所述襯底上方，用于調(diào)控氧化物納米復(fù)合薄膜的尺寸；

氧化物納米復(fù)合薄膜，其設(shè)置在所述界面插入層上方，其為權(quán)利要求1所述的磁敏感薄膜材料，包括具有較強(qiáng)反常霍爾效應(yīng)的第一薄膜功能相和第二摻雜相。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于，所述氧化物納米復(fù)合薄膜由兩種晶格匹配但不固溶的材料組成，襯底與氧化物納米復(fù)合薄膜中的兩相均具有良好的晶格匹配。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器，其特征在于，所述第一薄膜功能相的成分大于氧化物納米復(fù)合薄膜總成分的70%，以保證其較強(qiáng)的反常霍爾效應(yīng)和良好的靈敏度。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于，所述襯底為MgAl₂O₄，緩沖層為多晶石墨烯，所述第一薄膜功能相為NiFeCoO₄(20?nm)，所述第二摻雜相為NiO。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于，所述襯底為MgO，緩沖層為多晶石墨烯，所述第一薄膜功能相為Fe₃O₄(30?nm)，第二摻雜相為15%MgO。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于，所述界面插入層為十字型霍爾巴結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于，所述氧化物納米復(fù)合薄膜的正投影大小與所述界面插入層的正投影大小一致。

9.一種磁敏感薄膜材料、傳感器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

在襯底上生長插入層薄膜或轉(zhuǎn)移二維材料薄膜；

在插入層薄膜上方生長納米復(fù)合的磁敏感薄膜材料；

通過光刻工藝或激光雕刻實(shí)現(xiàn)界面插入層/納米復(fù)合磁敏感薄膜的十字型霍爾巴結(jié)構(gòu)，得到權(quán)利要求2-8任一項(xiàng)所述的傳感器。

10.權(quán)利要求9所述的磁敏感薄膜材料、傳感器的制備方法，其特征在于，生長納米復(fù)合磁敏感薄膜材料的方法為脈沖激光沉積或磁控濺射。