[发明专利]一种低功耗的氢气检测方法及其装置和制备方法

权利要求书

1.一种低功耗的氢气检测装置，其特征在于，包括自下至上依次设置的衬底、自旋极化层和钯金属层，所述钯金属层的两端分别连接设置于自旋极化层上的电极层，或包括自下至上依次设置的衬底、自旋极化层、阻隔层和钯金属层，所述钯金属层的两端分别连接设置于阻隔层上的电极层。

2.根据权利要求1所述的低功耗的氢气检测装置，其特征在于，所述自旋极化层为拓扑绝缘体、狄拉克半金属、外尔半金属或重金属。

3.根据权利要求1所述的低功耗的氢气检测装置，其特征在于，所述自旋极化层为铁磁金属、铁磁半金属或铁磁绝缘体。

4.根据权利要求1所述的低功耗的氢气检测装置，其特征在于，所述钯金属层为钯的金属膜、金属纳米线或金属纳米线阵列。

5.根据权利要求1所述的低功耗的氢气检测装置，其特征在于，所述阻隔层为石墨烯、氧化铝、氧化镁或氮化硼。

6.根据权利要求1所述的低功耗的氢气检测装置，其特征在于，所述电极层为金、银、铜、铂、镍或铟层。

7.根据权利要求1所述的低功耗的氢气检测装置，其特征在于，在吸收氢气之前，由于钯金属层的自旋轨道耦合作用，自旋极化层中的自旋流会在钯金属层中自发形成电流；在吸收氢气之后，钯金属层体积膨胀，自旋轨道耦合作用发生变化，使得自发形成的电流发生变化。

8.根据权利要求1所述的低功耗的氢气检测装置，其特征在于，在吸收氢气之前和吸收氢气之后，钯金属层体积膨胀导致自旋轨道耦合强度不同，所述自旋极化层中的自旋流在钯金属层自发形成的电流也不同。

9.根据权利要求1-8任一所述的低功耗的氢气检测装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、选取衬底，依次用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗；

S2、通过脉冲激光沉积、分子束外延、机械转移或化学气相沉积的方法在衬底上制备自旋极化层；

S3、通过原子层沉积、机械转移或化学气相沉积的方法在自旋极化层上制备阻隔层；

S4、通过电子束蒸发、磁控溅射、热蒸镀、脉冲激光沉积或分子束外延的方法在阻隔层的上制备金属钯纳米线；

S5、通过电子束蒸发、磁控溅射、热蒸镀、脉冲激光沉积或分子束外延的方法将金属钯纳米线的两端沉积上电极层。