[发明专利]线性薄膜磁阻传感器

权利要求书

1.一种线性薄膜磁阻传感器，其特征是，包括：

   种子层；

   参考层，位于所述种子层上，具有第一磁矩；

   非磁性隔离层，位于所述参考层上，将参考层与磁性自由层隔离；

   磁性自由层，位于非磁性隔离层上，具有第二磁矩，所述第二磁矩具有垂直于膜面的各向异性，且第二磁矩的方向与第一磁矩的方向相互垂直。

2.根据权利要求1所述的线性薄膜磁阻传感器，其特征是：所述磁性自由层的第二磁矩在非磁性隔离层的晶格结构作用下产生垂直于膜面的各向异性时，磁性自由层的材料包括CoFeB，或CoFeB与Ta形成的复合层，或CoFeB、Ru与Ta形成的复合层、或CoFeB、Ta、Ru与Ta形成的复合层。

3.根据权利要求1所述的线性薄膜磁阻传感器，其特征是：所述磁性自由层的材料包括CoFe与Pt形成复合层、CoFe与Pd形成的复合层、Co与Pd形成的复合层、Co与Pt形成的复合层、CoFeB与Pt形成的复合层、或CoFeB与Pd形成的复合层。

4.根据权利要求1所述的线性薄膜磁阻传感器，其特征是：所述参考层包括非磁性钉扎层及磁性被钉扎层，所述非磁性钉扎层位于种子层上，磁性被钉扎层位于非磁性钉扎层上；非磁性钉扎层与磁性被钉扎层产生交换耦合场，所述交换耦合场在磁性被钉扎层上具有第一磁矩。

5.根据权利要求1所述的线性薄膜磁阻传感器，其特征是：所述非磁性隔离层的材料包括Cu、AlO、MgO、HfO、ZrO或TaO。

6.根据权利要求1所述的线性薄膜磁阻传感器，其特征是：所述非磁性钉扎层的材料包括MnIr，MnPt或MnFe；所述磁性被钉扎层的材料包括CoFe与CoFeB形成的复合层、CoFe、Ru与CoFe形成的复合层、CoFe、Ru、CoFeB、Ta与CoFeB形成的复合层、或CoFe、Ta、CoFe、Ru与CoFeB形成的复合层。

7.一种利用权利要求1所述线性薄膜磁阻传感器的线性薄膜磁阻传感器电路，其特征是：包括第一线性薄膜磁阻传感器及第二线性薄膜磁阻传感器，所述第一线性薄膜磁阻传感器、第二线性薄膜磁阻传感器形成半桥电路；第一线性薄膜磁阻传感器内参考层的第一磁矩方向与第二线性薄膜磁阻传感器内参考帧的第一磁矩方向反平行；第一线性薄膜磁阻传感器内磁性自由层的第二磁矩反向与第二线性薄膜磁阻传感器内磁性自由层的第二磁矩方向相互平行。

8.根据权利要求7所述的线性薄膜磁阻传感器电路，其特征是：还包括第三线性薄膜磁阻传感器及第四线性薄膜磁阻传感器，所述第一线性薄膜磁阻传感器、第二线性薄膜磁阻传感器、第三线性薄膜磁阻传感器及第四线性薄膜磁阻传感器形成惠斯通电桥；其中，所述第一线性薄膜磁阻传感器、第二线性薄膜磁阻传感器、第三线性薄膜磁阻传感器及第四线性薄膜磁阻传感器分别形成上述惠斯通电桥的桥臂，第一线性薄膜磁阻传感器与第四线性薄膜磁阻传感器位于惠斯通电桥的两个相对应的桥臂上，第二线性薄膜磁阻传感器与第三线性薄膜磁阻传感器位于惠斯通电桥的两个相对应的桥臂上，第一线性薄膜磁阻传感器所在的惠斯通电桥的桥臂与第二线性薄膜磁阻传感器及第三线性薄膜磁阻传感器所在的惠斯通电桥的桥臂领接；

第一线性薄膜磁阻传感器、第二线性薄膜磁阻传感器、第三线性薄膜磁阻传感器及第四线性薄膜磁阻传感器内对应的第二磁矩方向相互平行；第一线性薄膜磁阻传感器内的第一磁矩方向与第四线性薄膜磁阻传感器内的第一磁矩方向相互平行，第二线性薄膜磁阻传感器内的第一磁矩方向与第三线性薄膜磁阻传感器内第一磁矩方向相平行。

9.一种利用权利要求8所述线性薄膜磁阻传感器的闭环电流传感器，其特征是：包括聚磁环，所述聚磁环与惠斯通电桥的电压输入端相连，惠斯通电桥的输出端与放大器的输入端相连；聚磁环上缠绕有二次线圈，所述二次线圈缠绕在聚磁环上后，二次线圈的一端与放大器的输出端相连，另一端通过上拉电阻接地。

10.一种利用权利要求8所述线性薄膜磁阻传感器的开环电流传感器，其特征是：包括电流导线，所述电流导线集成于惠斯通电桥上，电流导线的电流路径经过惠斯通电桥的桥臂上的线性薄膜磁阻传感器。