[发明专利]一种基于二氧化钛三层结构的磁阻传感器

说明书

本发明公开了一种基于二氧化钛三层结构的磁阻传感器，包括第一铁磁层、第二铁磁层和二氧化钛共振层，第一铁磁层和第二铁磁层之间布置二氧化钛共振层，第一铁磁层和第二铁磁层分别作为上电极和下电极。本发明的磁阻传感器，外界磁场作用在二氧化钛三层共振磁阻结构上，改变第一铁磁层和第二铁磁层的磁化方向，使第一铁磁层和第二铁磁层的磁化方向为呈现平行或反平行，从而使二氧化钛三层共振磁阻结构具有很高的磁阻变化率，需要说明的是，磁阻变化率决定磁阻传感器的分辨力，即决定磁阻传感器的灵敏度，有效解决现有的磁阻传感器灵敏度较低、精确度不高的问题。

技术领域

本发明属于磁阻传感器技术领域，特别是涉及一种基于二氧化钛三层结构的磁阻传感器。

背景技术

随着人们对传感器高灵敏度、低功耗、小型化等性能需求的提高, 集成电路中微型磁传感器所使用的技术也在不断更新, 目前主要包括霍尔效应、各向异性磁阻效应、巨磁阻效应以及隧穿磁阻效应四种。其中，霍尔传感器是发展最为成熟的商业产品, 原理简单, 制备成本低, 但是霍尔传感器需要集成聚磁环结构来提高灵敏度，器件尺寸较大, 同时霍尔元件又有功耗高, 线性度差等缺点。而基于磁阻效应的磁传感器得益于其低功耗、高灵敏度、易集成等优点, 受到关注。但随着电力行业的高速发展，对磁阻传感器的灵敏度要求越来越来高，原来磁阻传感器的灵敏度已经难以满足现在的发展需求。因此，需要更高灵敏度的和低成本的等满足条件的磁性传感器。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于二氧化钛三层结构的磁阻传感器，以解决现有技术中存在的技术问题。

本发明采取的技术方案为：一种基于二氧化钛三层结构的磁阻传感器，包括第一铁磁层、第二铁磁层和二氧化钛共振层，第一铁磁层和第二铁磁层之间布置二氧化钛共振层，第一铁磁层和第二铁磁层分别作为上电极和下电极。

优选的，上述第一铁磁层和第二铁磁层均采用铁磁性金属，铁磁性金属采用镍Ni、铁Fe、钴Go和铝AI中一种或多种组合。

优选的，上述第一铁磁层和第二铁磁层的材料采用AlNiCo、FeCrCo、FeCrMo、FeAlC、PtCo或MnAlC。

优选的，上述二氧化钛共振层包括至少一层二氧化钛层。

二氧化钛三层共振磁阻传感器的磁阻计算公式，如下所示：

其中，T为二氧化钛三层共振磁阻结构的磁阻， QUOTE 为磁化方向为平行时二氧化钛共振层电导， QUOTE 为磁化方向为反平行时二氧化钛共振层电导。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的磁阻传感器，外界磁场作用在二氧化钛三层共振磁阻结构上，改变第一铁磁层和第二铁磁层的磁化方向，使第一铁磁层和第二铁磁层的磁化方向为呈现平行或反平行，从而使二氧化钛三层共振磁阻结构具有很高的磁阻变化率，需要说明的是，磁阻变化率决定磁阻传感器的分辨力，即决定磁阻传感器的灵敏度，有效解决现有的磁阻传感器灵敏度较低、精确度不高的问题。

进一步的，为了使二氧化钛三层共振磁阻结构获得更高的磁阻变化率，可增加二氧化钛共振层中的二氧化钛层数；随着二氧化钛共振层中的二氧化钛层数增加，二氧化钛共振层的磁电阻也随着出现先增后减迹象，即二氧化钛三层共振磁阻结构在一定范围内会获得更高的磁阻变化率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1： 如图1所示，一种基于二氧化钛三层结构的磁阻传感器，包括第一铁磁层1、第二铁磁层2和二氧化钛共振层3，第一铁磁层1和第二铁磁层2之间布置二氧化钛共振层3（相邻两者之间通过粘接等方式固定连接），第一铁磁层1和第二铁磁层2分别作为上电极和下电极。