Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2504.06041

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 强关联电子

arXiv:2504.06041 (cond-mat)
[提交于 2025年4月8日 ]

标题: 交换偏置多环平面霍尔磁阻传感器在非屏蔽环境中的nT分辨率

标题: Exchange-Biased multi-ring Planar Hall Magnetoresistive Sensors with nT resolution in Non-Shielded Environments

Authors:Jan Schmidtpeter, Proloy Taran Das, Yevhen Zabila, Conrad Schubert, Thomas Gundrum, Thomas Wondrak, Denys Makarov
摘要: 平面霍尔磁阻传感器(PHMR)由于其高灵敏度、低功耗和与集成电路技术的兼容性,是各种磁传感应用的有前途的候选者。 然而,其性能通常受到固有噪声源的限制,影响其分辨率和整体灵敏度。 在这里,研究了三种双层结构 NiFe(10 nm)/IrMn(10 nm),NiFe(30 nm)/IrMn(10 nm),以及NiFe(30 nm)/IrMn(20 nm)在低频(直流-25 Hz)下的噪声水平的影响。 本研究包括对多环PHMR传感器优化过程和噪声特性的详细研究,重点是识别和量化主要噪声源。 实验测量得到了包括热噪声、1/f噪声、混合和环境噪声在内的噪声源的理论分析的补充。 在室温下非屏蔽环境中,在10 Hz时观察到NiFe(30 nm)/IrMn(10 nm)结构的最佳磁分辨率,检测限低于1.5 nT/sqrt(Hz)。 此外,通过在250摄氏度下退火1小时,观察到灵敏度的显著提高。 本研究的发现有助于更深入地理解PHMR传感器中的噪声行为,为在低频下开发提高其性能的策略铺平了道路,以满足苛刻的传感应用需求。
摘要: Planar Hall magnetoresistive sensors (PHMR) are promising candidates for various magnetic sensing applications due to their high sensitivity, low power consumption, and compatibility with integrated circuit technology. However, their performance is often limited by inherent noise sources, impacting their resolution and overall sensitivity. Here the effect of three bilayer structures NiFe(10 nm)/IrMn(10 nm), NiFe(30 nm)/IrMn(10 nm), and NiFe(30 nm)/IrMn(20 nm) on noise levels is investigated at low-frequency (DC - 25 Hz). This study includes a detailed investigation on the optimization process and noise characteristics of multiring PHMR sensors, focusing on identifying and quantifying the dominant noise sources. The experimental measurements are complemented by a theoretical analysis of noise sources including thermal noise, 1/f noise, intermixing and environmental noise. The best magnetic resolution is observed for the NiFe(30 nm)/IrMn(10 nm) structure, which achieves a detectivity below 1.5 nT/sqrt(Hz) at 10 Hz in a non-shielded environment at room temperature. In addition, a substantial improvement in sensitivity is observed by annealing the sensors at 250 deg C for 1 hour. The findings of this study contribute to a deeper understanding of noise behavior in PHMR sensors, paving the way for developing strategies to improve their performance for demanding sensing applications at low frequencies.
评论: 4页,5图
主题: 强关联电子 (cond-mat.str-el) ; 应用物理 (physics.app-ph)
引用方式: arXiv:2504.06041 [cond-mat.str-el]
  (或者 arXiv:2504.06041v1 [cond-mat.str-el] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.06041
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: IEEE Magnetics Letters, vol. 15, pp. 1-5, 2024, Art no. 4100205
相关 DOI: https://doi.org/10.1109/LMAG.2024.3490380
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Proloy Taran Das [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 4 月 8 日 13:41:58 UTC (692 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
physics
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-04
切换浏览方式为:
cond-mat
cond-mat.str-el
physics.app-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号