[发明专利]自旋转矩振荡磁致电阻传感器和磁致电阻多传感器阵列

权利要求书

1.一种自旋转矩振荡磁致电阻传感器，包括：

第一磁层；

第二磁层；

非磁层，夹在该第一磁层和该第二磁层之间，该非磁层具有反平行耦合该第一磁层和该第二磁层的厚度；以及

电路，传送检测电流通过该第一磁层、该第二磁层和该间隔层，该检测电流引起该第一磁层和该第二磁层的磁化的振荡，该振荡具有响应于磁场的存在而改变的频率。

2.如权利要求1所述的传感器，其中所述电路可操作来测量该振荡的频率。

3.如权利要求1所述的传感器，其中该第一磁层和该第二磁层具有在静止状态彼此相反的磁化。

4.如权利要求1所述的传感器，其中该第一磁层和该第二磁层具有在静止状态彼此相反的磁化，该第一磁层和该第二磁层的磁化响应于来自流经其的电子的自旋转矩自由移动。

5.如权利要求1所述的传感器，其中该第一和第二磁层未被磁钉扎。

6.如权利要求1所述的传感器，其中所述磁化以进动振荡，所述进动形成相对于彼此的剪刀运动。

7.如权利要求1所述的传感器，其中该传感器具有气垫面，其中该振荡是关于垂直于气垫面的轴的进动形式。

8.如权利要求1所述的传感器，其中该传感器具有气垫面，且其中该第一磁层和该第二磁层具有在静止状态彼此相反且垂直于气垫面取向的磁化。

9.如权利要求1所述的传感器，其中该第一磁层和该第二磁层的磁化的振荡由自旋转矩导致，该自旋转矩由流经传感器堆叠的电子的自旋极化引发。

10.如权利要求1所述的传感器，其中该非磁层包括Ru、Ir或Cu。

11.如权利要求1所述的传感器，其中该非磁层具有2埃至8埃的厚度。

12.如权利要求1所述的传感器，其中该传感器不包含反铁磁材料层。

13.如权利要求1所述的传感器，其中该第一磁层和该第二磁层是自由磁层且是传感器中仅有的磁层。

14.如权利要求1所述的传感器，其中该第一磁层的磁矩大于该第二磁层的磁矩。

15.如权利要求1所述的传感器，其中该传感器不包含磁被钉扎层结构。

16.一种磁致电阻多传感器阵列，包括：

多个传感器元件，每个传感器元件包括一对反平行耦合的自由磁层，每个传感器元件的自由磁层具有与其他传感器元件的自由磁层的固有磁振荡频率不同的固有磁振荡频率；以及

电路，与所述传感器元件连接以用于提供检测电流通过所述传感器元件，该检测电流在每个传感器元件的自由磁层中引起的自旋转矩引发的磁振荡。

17.如权利要求16所述的磁致电阻多传感器阵列，其中该电路操作来测量每个传感器元件的自由磁层的振荡频率。

18.如权利要求17所述的磁致电阻多传感器阵列，其中该电路还操作来基于固有振荡频率的不同区分来自各传感器元件的信号。

19.如权利要求16所述的磁致电阻多传感器阵列，其中该传感器元件彼此串联地电连接。

20.如权利要求16所述的磁致电阻多传感器阵列，其中该传感器元件彼此并联地电连接。

21.一种磁致电阻多传感器阵列，包括：

多个传感器元件，包括具有一对反平行耦合的自由磁层的两个传感器元件和具有自由磁层和被钉扎磁层的传感器元件，每个传感器元件的振荡磁层具有与其他传感器元件的振荡磁层的固有磁振荡频率不同的固有磁振荡频率；以及

电路，与所述传感器元件连接以用于提供检测电流通过所述传感器元件，该检测电流在每个传感器元件的磁层中引起自旋转矩引发的磁振荡。

22.如权利要求21所述的磁致电阻多传感器阵列，其中该电路操作来测量每个传感器元件的磁层的振荡频率。

23.如权利要求21所述的磁致电阻多传感器阵列，其中该电路还操作来基于固有振荡频率的不同区分来自各传感器元件的信号。

24.如权利要求21所述的磁致电阻多传感器阵列，其中所述传感器元件彼此串联地电连接。

25.如权利要求21所述的磁致电阻多传感器阵列，其中所述传感器元件彼此并联地电连接。