Приборы с использованием гальваномагнитных или аналогичных магнитных эффектов; способы и устройства, специально предназначенные для изготовления и обработки этих приборов или их частей – H01L 43/00

Изобретение относится к измерительным устройствам и может быть использовано в интегральных линейных и угловых акселерометрах и гироскопах в качестве датчика перемещений. Технический результат: повышение точности нулевого сигнала преобразователя перемещений. Сущность: магниторезистивный датчик содержит пластину проводящего монокремния, в которой с помощью анизотропного травления выполнен подвижный объект. На разных сторонах конца подвижного объекта размещены дискретные источники магнитного поля, которые расположены напротив четырехслойных магниторезистивных структур, размещенных на разных сторонах пластины проводящего монокремния. Четырехслойные магниторезистивные структуры состоят из первого свободного ферромагнитного слоя, второго проводящего немагнитного слоя, третьего зафиксированного ферромагнитного слоя и четвертого антиферромагнитного слоя. Два свободных и два зафиксированных ферромагнитых слоя соединены в четырехплечий мост. 4 ил.

Изобретение может быть использовано в датчиках магнитного поля и тока, головках считывания с магнитных дисков и лент, устройствах диагностики печатных плат и микросхем, биообъектов (бактерий и вирусов), идентификации информации, записанной на магнитные ленты, считывания информации, записанной магнитными чернилами. Магниторезистивная головка-градиометр содержит подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположены соединенные в мостовую схему немагнитными низкорезистивными перемычками четыре ряда последовательно соединенных такими же перемычками в каждом плече мостовой схемы тонкопленочных магниторезистивных полосок, содержащих каждая верхний и нижний защитные слои, между которыми расположена ферромагнитная пленка, причем во всех тонкопленочных магниторезистивных полосках ось легкого намагничивания ферромагнитной пленки направлена под углом 45° относительно продольной оси тонкопленочной магниторезистивной полоски, первый изолирующий слой поверх тонкопленочных магниторезистивных полосок, на котором сформирован проводник с двумя контактами с рабочими частями, расположенными над тонкопленочными магниторезистивными полосками с рабочими частями проводника, расположенными над тонкопленочными магниторезистивными полосками, второй изолирующий слой и защитный слой, при этом все тонкопленочные магниторезистивные полоски расположены в один ряд, а ближайший к краю подложки ряд тонкопленочных магниторезистивных полосок удален от трех остальных рядов тонкопленочных магниторезистивных полосок на расстояние не менее десяти периодов повторения этих рядов, второй изолирующий слой снабжен калибровочным проводником, размещенным над рабочими тонкопленочными магниторезистивными полосками мостовой схемы. Техническим результатом изобретения является создание магниторезистивной головки-градиометра с планарным калибровочным проводником, позволяющим определять работоспособность головки без применения внешнего источника локального магнитного поля. 3 ил.

Изобретение может быть использовано для создания миниатюрных датчиков для трехосевой магнитометрии. Датчик магнитного поля содержит сенсорные узлы, реализованные на использовании эффекта Холла, которые выполнены в составе криволинейной оболочки с системой слоев. В системе слоев присутствуют восприимчивые к магнитному полю - функциональные и формообразующие. Последними обеспечена кривизна оболочки и возможность ориентации крестообразных холловских элементов сенсорных узлов в пространстве с выполнением соответствия измеряемых холловских напряжений ортогональным компонентам вектора внешнего магнитного поля. Способ изготовления датчика магнитного поля заключается в следующем. На подложке формируют многослойный пленочный элемент/элементы. При этом используют материалы, геометрию и внутренние механические напряжения, обеспечивающие ориентацию крестообразных холловских элементов сенсорных узлов в пространстве, при которой реализовано соответствие измеряемых холловских напряжений ортогональным компонентам вектора внешнего магнитного поля. На стадии формирования пленочного элемента изготавливают слои, формообразующие, механически напряженные, и функциональные, восприимчивые к магнитному полю, с холловскими контактами. Пленочный элемент отделяют от подложки, трансформируя его под действием внутренних механических напряжений в оболочку с достижением ориентации крестообразных холловских элементов в пространстве, при которой реализовано соответствие измеряемых холловских напряжений ортогональным компонентам вектора внешнего магнитного поля. Решения обеспечивают достижение точности и надежности одновременных измерений ортогональных компонент магнитного поля, а также компоненты вектора магнитного поля, отличной от перпендикулярной к плоскости датчика; повышение надежности датчика и воспроизводимости параметров датчиков. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 6 ил., 5 пр.

Изобретение относится к области магнитных датчиков на основе многослойных наноструктур с магниторезистивным эффектом. Способ согласно изобретению включает окисление кремниевой подложки 1, формирование диэлектрического слоя 2, формирование магниторезистивной структуры, содержащей верхний 3 и нижний 4 защитные слои, между которыми расположена ферромагнитная пленка 5, формирование из трех рядов параллельных магниторезистивных полосок балластных плеч мостовой схемы и полоски рабочего плеча мостовой схемы путем жидкостного травления, причем ширина магниторезистивных полосок балластных плеч мостовой схемы в N раз меньше ширины полоски рабочего плеча, а длины магниторезистивных полосок балластных и рабочего плеча мостовой схемы равны, нанесение первого изолирующего слоя 6, вскрытие в нем контактных окон к полоскам, формирование перемычек между рядами магниторезистивных полосок балластных плеч мостовой схемы путем напыления слоя алюминия 7 и последующего плазмохимического травления, формирование второго изолирующего слоя 8, вскрытие в нем переходных окон к перемычкам, формирование планарного проводника, проходящего над рабочем плечом мостовой схемы, путем напыления слоя алюминия 9 последующего плазмохимического травления и пассивацию с образованием верхнего защитного слоя 10. Изобретение обеспечивает возможность уменьшения размеров датчика, увеличения чувствительности датчика, увеличения процента выхода годных изделий. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области магнитных наноэлементов. В магниторезистивной головке-градиометре, содержащей подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположены соединенные в мостовую схему немагнитными низкорезистивными перемычками четыре ряда последовательно соединенных такими же перемычками в каждом плече мостовой схемы тонкопленочных магниторезистивных полосок, содержащих каждая верхний и нижний защитные слои, между которыми расположена ферромагнитная пленка, первый изолирующий слой поверх тонкопленочных магниторезистивных полосок, на котором сформирован первый планарный проводник с рабочими частями, расположенными над тонкопленочными магниторезистивными полосками, и второй изолирующий слой, второй планарный проводник, проходящий над и вдоль рабочей тонкопленочной магниторезистивной полоски, и защитный слой, при этом все тонкопленочные магниторезистивные полоски расположены в один ряд, во всех тонкопленочных магниторезистивных полосках ОЛН ферромагнитной пленки направлена под углом 45° относительно продольной оси тонкопленочной магниторезистивной полоски, а рабочее плечо мостовой схемы, ближайшее к краю головки-градиометра, удалено от трех балластных плеч мостовой схемы, ширина балластной тонкопленочной магниторезистивной полоски в N раз меньше ширины рабочей тонкопленочной магниторезистивной полоски, а балластный ряд мостовой схемы состоит из набора N параллельно соединенных тонкопленочных магниторезистивных полосок. Изобретение обеспечивает ослабление действующего на магниторезистивную головку-градиометр локального магнитного поля и увеличение чувствительности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для исследования движения тела человека. В первом варианте устройство выполнено с возможностью установки на голове пользователя в области его височной и/или жевательной мускулатуры и включает датчик Холла, по меньшей мере, один постоянный магнит, установленные с возможностью взаимного смещения в упруго деформируемом корпусе, и блок управления и обработки информации. Во втором варианте устройство снабжено упругой дужкой, посредством которой упруго деформируемый корпус прижимается к голове пользователя. Наушник для слежения за жевательными движениями помимо датчика Холла, по меньшей мере, одного постоянного магнита, установленных в упруго деформируемом корпусе с возможностью взаимного смещения при его упругой деформации, содержит блок управления и обработки информации, соединенный с динамиком. Использование изобретения позволяет повысить качество фильтрации механических колебаний, вызванных жевательными движениями, на фоне других колебаний. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах контроля и измерения перемещений, магнитного поля и электрического тока. Магниторезистивный датчик содержит замкнутую мостовую измерительную схему из четырех магниторезисторов, сформированных из пленки ферромагнитного металла, проводник перемагничивания, сформированный в виде меандра из пленки немагнитного металла, и двухслойный проводник управления, сформированный в виде плоской катушки и состоящий из слоя немагнитного металла и слоя ферромагнитного металла. Изобретение обеспечивает уменьшение энергопотребления магниторезистивного датчика. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым магниточувствительным датчикам, использующим технологию микроэлектромеханических систем. Микроэлектромеханический датчик магнитного поля включает корпусную кремниевую пластину, в которой методом микротехнологии выполнен симметричный маятник, маятник подвешен на упругом подвесе, на свободном конце которого нанесен магниточувствительный слой. Согласно изобретению упругий подвес маятника выполнен в виде двух крестообразных торсионов, жестко соединенных по оси симметрии с маятником и с корпусной кремниевой пластиной, маятник выполнен из проводящего кремния, на втором конце маятника введен немагнитный слой, масса которого и плечо до оси качания равны соответственно массе и плечу магниточувствительного слоя, введена первая непроводящая обкладка с первым и вторым проводящими планарными электродами силовой отработки, выполненными на одной из сторон обкладки, обкладка жестко соединена с корпусной кремниевой пластиной и проводящими электродами направлена в сторону маятника без магниточувствительного и немагнитного слоев, первый и второй проводящие планарные электроды расположены по разные стороны оси симметрии маятника, введена вторая непроводящая обкладка с проводящими планарными электродами емкостного датчика угловых перемещений, направленная проводящими электродами в сторону магнитного и немагнитного слоев, суммарная высота проводящих электродов второй обкладки меньше, чем суммарная высота электродов первой обкладки, на суммарную высоту магнитного и немагнитного слоев, введен микроконтроллер, ко входам емкостного ШИМ которого подключены первый и второй проводящие электроды второй обкладки, а к первому и второму проводящим электродам магниточувствительного слоя первой обкладки подключены регистры прямого и инверсного выходов микроконтроллера. Изобретение обеспечивает повышение точности работы микроэлектромеханического датчика магнитного поля за счет исключения влияний сил инерции. 3 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым магниточувствительным устройствам и может быть использовано как датчик магнитной индукции в составе измерительной аппаратуры и в различных системах ориентации и навигации летательных аппаратов. Датчик магнитной индукции включает изолирующую подложку, выполненную в виде прямоугольной пластины, кремниевый эпитаксиальный слой на поверхности изолирующей подложки, первый и второй токовые планарные электроды и первый и второй потенциальные (холловские) планарные электроды, токовые и потенциальные электроды попарно размещены на противоположных сторонах эпитаксиального слоя. Согласно изобретению в датчик введен контур обратной связи в виде прямоугольного витка, нанесенного на изолирующий слой, охватывающий токовые и потенциальные электроды, токовые и потенциальные электроды выполнены с барьерами Шоттки, введен дифференциальный операционный усилитель, ко входам которого подключены первый и второй потенциальные электроды, а выход операционного усилителя подключен к одному из концов витка обратной связи, таким образом, что обратная связь является отрицательной, второй конец витка обратной связи через нагрузочный резистор соединен с «землей». Изобретение обеспечивает увеличение стабильности работы и снижение уровня шумов устройства. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Технический результат - уменьшение потребляемой мощности и нагрева. Сущность: преобразователь содержит подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположены соединенные в мостовую схему четыре параллельно расположенные тонкопленочные магниторезистивные полоски, содержащие каждая верхний и нижний защитные слои, между которыми расположены две ферромагнитные пленки с разделительным слоем между ними. Поверх магниторезистивных полосок расположен первый изолирующий слой. На поверхности первого изолирующего слоя расположены четыре наномагнита в виде прямоугольных полосок, расположенных вдоль тонкопленочных магниторезистивных полосок. Каждый наномагнит содержит вспомогательный слой хрома с нанесенной поверх него магнитожесткой пленкой и защитный слой. Коэрцитивная сила магнитожесткой пленкой не менее, чем втрое превышает поле магнитной анизотропии ферромагнитной пленки. Наномагниты расположены с расстоянием, равным ширине полоски наномагнита. Период повторения наномагнитов равен удвоенному периоду повторения тонкопленочных магниторезистивных полосок. Магнитное поле, создаваемое наномагнитами в соседних плечах мостовой схемы, направлено антипараллельно. Соседние магниторезистивные полоски находятся в минимумах положительного и отрицательного постоянного поля наномагнитов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к разработке новых материалов с магнитным состоянием спинового стекла - системы с вырожденным основным магнитным состоянием, которые могут быть полезны для химической, атомной промышленностей и развития магнитных информационных технологий. Способ получения самарийсодержащего спин-стекольного магнитного материала включает приготовление шихты из выдержанных при температуре 105°С оксидов Fe₂O₃ , Sm₂O₃ и ТiO₂, формирование таблеток под давлением около 10 кбар и их спекание методом твердотельной реакции. Спекание осуществляют в три этапа: на первом при температуре 1200°С в течение 24 час, на втором и третьем при температуре 1250°С в течение 24 часов, с нагревом печи со скоростью 150 град/час. После завершения каждого этапа синтеза таблетки вновь перетирают, прессуют и помещают в печь. Техническим результатом изобретения является получение материала, обладающего магнитным состоянием спинового стекла. 2 табл., 1 ил.

Изобретение может быть использовано в автономных оперативно запоминающех устройствах (RAM) либо может быть интегрировано или встроено в устройства, которые используют RAM, такие как микропроцессоры, микроконтроллеры, специализированные интегральные схемы (ASIC), системы на одном кристалле (SoC) и другие аналогичные устройства. В изобретении раскрыто запоминающее устройство, включающее в себя ячейку запоминающего устройства, и способ для создания ячейки запоминающего устройства. Запоминающее устройство включает в себя подложку в первой плоскости. Предусмотрено первое металлическое соединение, тянущееся во второй плоскости. Вторая плоскость является по существу перпендикулярной первой плоскости. Предусмотрен магнитный туннельный переход (MTJ), имеющий первый слой, соединенный с металлическим соединением таким образом, что первый слой MTJ ориентирован вдоль второй плоскости. Также в изобретении раскрыт еще один вариант запоминающего устройства. Изобретение обеспечивает возможность низкого потребления мощности и хорошую масштабируемость. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 11 ил.

Настоящее изобретение относится к созданию магнитной оперативной памяти. Согласно изобретению предложен способ для выравнивания магнитной пленки во время ее осаждения. Способ включает в себя прикладывание первого магнитного поля вдоль первого направления в области, в которой находится подложка во время осаждения первого магнитного материала на подложку, причем магнитная пленка содержит первый магнитный материал; и прикладывание второго магнитного поля вдоль второго направления в области во время осаждения первого магнитного материала на подложку. Также предложены три варианта устройств для осаждения магнитной пленки. Изобретение обеспечивает возможность повышения эффективности устройств магнитной оперативной памяти посредством сокращения потребления энергии или повышения надежности, с уменьшенным размером элементов. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области магнитометрии и может быть использовано при изготовлении датчиков перемещений, устройств измерения электрического тока и магнитных полей, при изготовлении датчиков угла поворота, устройств с гальванической развязкой, магнитометров, электронных компасов и т.п. Технический результат: повышение эксплуатационной надежности датчика, повышение выхода годных, возможность получения датчиков с высокими характеристиками на подложках из кремния, керамики, стекла. Сущность: магниторезистивные полоски моста Уинстона формируют путем вакуумного напыления магниторезистивной структуры «Cr-FeNi (FeNiCo)-Ta-FeNi (FeNiCo)» с последующим формированием рисунка методом фотолитографического травления. В качестве изоляционных слоев, нанесенных на сформированный мост Унистона и проводящий слой, из которого формируют катушку индуктивности, используют полиимидный лак, имидизацию которого проводят путем нагрева в вакууме при приложении магнитного поля, направленного в плоскости подложки вдоль оси легкого намагничивания магниторезистивных полосок. 3 ил.

Изобретение может быть использовано при изготовлении постоянных запоминающих энергонезависимых устройств с высокой плотностью и малой мощностью. Способ изготовления устройства с магнитным туннельным переходом включает формирование канавки в подложке; нанесение структуры с магнитным туннельным переходом (MTJ) внутри канавки, причем MTJ структура включает в себя нижний электрод, фиксированный слой, туннельный барьерный слой, свободный слой и верхний электрод; и применение процесса оборотного фототравления для удаления материала, который непосредственно не выступает из канавки, выравнивание MTJ структуры без выполнения процесса фототравления на MTJ структуре. Также предложены еще два варианта данного способа. Изобретение обеспечивает упрощение процесса изготовления, а также исключение эрозии подложки, скругления углов и нежелательного смыва пленки. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение может быть использовано в тахометрах, устройствах неразрушающего контроля, датчиках перемещения, датчиках для измерения постоянного и переменного магнитного поля, электрического тока, биодатчиках. Магниторезистивный преобразователь-градиометр содержит подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположены соединенные в мостовую схему немагнитными низкорезистивными перемычками тонкопленочные магниторезистивные полоски, содержащие каждая верхний и нижний защитные слои, между которыми расположена ферромагнитная пленка. Поверх тонкопленочных магниторезистивных полосок расположен изолирующий слой, тонкопленочные магниторезистивные полоски в первом и четвертом плечах мостовой схемы расположены перпендикулярно тонкопленочным магниторезистивным полоскам второго и третьего плеч мостовой схемы, причем первое и второе плечи мостовой схемы расположены от третьего и четвертого плечей мостовой схемы на расстоянии не менее удвоенной длины тонкопленочной магниторезистивной полоски. Изобретение обеспечивает возможность создания магниторезистивного преобразователя-градиометра с четной ВЭХ, выходящей в насыщение с ростом магнитного поля. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области магнитных датчиков и может быть использовано в тахометрах, устройствах неразрушающего контроля, датчиках перемещения, датчиках для измерения постоянного и переменного магнитного поля, электрического тока. Магниторезистивный датчик содержит подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположены соединенные в мостовую схему немагнитными низкорезистивными перемычками четыре ряда линейно расположенных и последовательно соединенных этими перемычками тонкопленочных магниторезистивных полосок, каждая из которых содержит нижний и верхний защитные слои, между которыми расположена магнитомягкая пленка, первый изолирующий слой поверх тонкопленочных магниторезистивных полосок, на котором сформирован проводник управления с рабочими частями, расположенными над тонкопленочными магниторезистивными полосками вдоль каждого их ряда и соединенными в виде меандра, второй изолирующий слой, планарная катушка, рабочие части которой расположены вдоль оси легкого намагничивания и защитный слой, причем тонкопленочные магниторезистивные полоски в двух соседних рядах ориентированы под углом 45° относительно оси легкого намагничивания, а в двух других соседних рядах - под углом -45° относительно оси легкого намагничивания, при этом противоположными плечами мостовой схемы являются соответственно два внешних и два внутренних ряда магниторезистивных полосок на поверхности проводника управления расположена магнитожесткая пленка. Техническим результатом изобретения является получение магниторезистивного датчика с оптимальным направлением вектора намагниченности ферромагнитной пленки в тонкопленочной магниторезистивной полоске, что увеличит чувствительность датчика и линейность его ВЭХ. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано для измерения магнитного поля в измерительных комплексах, научном и медицинском приборостроении, устройствах диагностики печатных плат и микросхем, биообъектов (бактерий, вирусов, токсинов и ДНК). Магниторезистивный датчик содержит подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположены соединенные в мостовую схему немагнитными низкорезистивными перемычками четыре тонкопленочные магниторезистивные полоски, содержащие каждая верхний и нижний защитные слои, между которыми расположены две ферромагнитные пленки с осью легкого намагничивания вдоль длины тонкопленочной магниторезистивной полоски, между которыми расположен разделительный слой, поверх тонкопленочных магниторезистивных полосок расположен первый изолирующий слой, на котором сформирован проводник управления с рабочими частями, расположенными над тонкопленочными магниторезистивными полосками вдоль каждой полоски, второй изолирующий слой, и защитный слой, на всей поверхности проводника управления расположена магнитожесткая пленка, причем ее коэрцитивная сила не менее чем втрое превышает поле магнитной анизотропии ферромагнитной пленки, а векторы намагниченности магнитожесткой пленки в соседних плечах мостовой схемы направлены перпендикулярно оси легкого намагничивания антипараллельно друг другу. В предлагаемом магниторезистивном датчике многократно уменьшен ток в проводнике управления, что существенно улучшает его технические характеристики за счет уменьшения потребляемой мощности и нагрева, а также возможности использования такого магниторезистивного датчика в линейке или матрице датчиков. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области магнитных наноэлементов на основе многослойных металлических наноструктур с магниторезистивным эффектом и может быть использовано для преобразования высокочастотного магнитного поля в электрический сигнал. Технический результат: плавное изменение амплитудно-частотной характеристики. Сущность: наноэлемент содержит подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположен тонкопленочный магниторезистивный элемент. Магниторезистивный элемент содержит верхний и нижний защитные слои, между которыми расположена ферромагнитная пленка с осью легкого намагничивания, направленной под углом к параллельным сторонам тонкопленочного магниторезистивного элемента. Над тонкопленочным магниторезистивным элементом сформирован изолирующий слой с расположенным на нем планарным проводником, поверх которого расположен поверхностный защитный слой. Тонкопленочный магниторезистивный элемент выполнен в форме тонкопленочной магниторезистивной призмы, наклонные стороны которой расположены вдоль оси проводника, при этом между планарным проводником и поверхностным защитным слоем расположены дополнительные изолирующий слой и планарный проводник. Наноэлемент может содержать несколько последовательно изготовленных тонкопленочных магниторезистивных призм различной длины и размеров параллельных сторон. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области магнитных наноэлементов на основе многослойных металлических наноструктур с магниторезистивным эффектом. Техническим результатом является создание магниторезистивной головки-градиометра на основе металлической ферромагнитной наноструктуры с планарным протеканием сенсорного тока, имеющей линейную вольт-эрстедную характеристику и позволяющей измерять локальные магнитные поля на больших площадях, не реагируя на действующее на нее однородное магнитное поле. Магниторезистивная головка-градиометр содержит подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположены соединенные в мостовую схему немагнитными низкорезистивными перемычками четыре ряда последовательно соединенных такими же перемычками в каждом плече мостовой схемы тонкопленочных магниторезистивных полосок (полосок), содержащих каждая верхний и нижний защитные слои, между которыми расположена ферромагнитная пленка, первый изолирующий слой поверх полосок, на котором сформирован проводник с рабочими частями, перпендикулярными полоскам, второй изолирующий слой, планарную катушку и защитный слой. Все полоски расположены в один ряд, а ближайший к краю подложки ряд полосок удален от трех остальных рядов на расстояние не менее десяти периодов повторения этих рядов. Во всех полосках ось легкого намагничивания ферромагнитной пленки направлена под углом 45° относительно продольной оси полоски. 3 ил.

Туннельный магниторезистивный элемент относится к микроэлектронике, а именно к элементной базе спинтроники - новой области развития современной электроники, поскольку в его работе используются механизмы спин-зависимого электронного транспорта, и может быть использован при создании принципиально новых элементов, предназначенных для хранения, обработки и передачи информации. В туннельном магниторезистивном элементе, содержащем подложку с двумя ферромагнитными проводящими слоями, разделенными тонким слоем диэлектрика, токовые контакты крепятся к верхнему ферромагнитному слою структуры, который имеет проводимость, меньшую, чем проводимости нижнего слоя, а магниторезистивный эффект реализуется за счет переключения токового канала между слоями с различной проводимостью, управляемого воздействием магнитного поля на магнитные туннельные переходы под токовыми контактами. Изобретение обеспечивает реализацию большой величины магниторезистивного (МР) эффекта в туннельной структуре при использовании СЕР (current in plane) геометрии, когда ток параллелен плоскости интерфейсов слоистой структуры и в возможность эффективного управления величиной МР эффекта током смещения, протекающим через структуру. 5 ил.

Изобретение относится к области магнитных наноэлементов на основе многослойных металлических наноструктур с магниторезистивным эффектом и может быть использовано для преобразования высокочастотного магнитного поля в электрический сигнал. Технический результат - создание высокочастотного магниточувствительного наноэлемента на основе тонкопленочных резистивных полосок, обладающего требуемой амплитудо-частотной характеристикой (АЧХ) и высокими техническими характеристиками. Указанный технический результат достигается тем, что в высокочастотном магниточувствительном наноэлементе, содержащем подложку с диэлектрическим слоем, верхний и нижний защитные слои, между которыми расположена ферромагнитная пленка с осью легкого намагничивания, направленной под углом к продольной оси тонкопленочной магниторезистивной полоски, над тонкопленочной магниторезистивной полоской сформирован первый изолирующий слой с планарным проводником, закрытым вторым изолирующим слоем, поверх которого расположен поверхностный защитный слой, тонкопленочная магниторезистивная полоска состоит из тонкопленочных магниторезистивных участков различной ширины и длины, причем длина и ширина указанных тонкопленочных магниторезистивных участков разнится в пределах от полутора до трех раз. 5 ил.

Изобретение может быть использовано в магниторезистивном оперативном запоминающем устройстве (MRAM) в качестве интегрированной магнитной памяти или в тонкопленочной магнитной головке, а также в многокамерном устройстве для изготовления элемента с магниторезистивным эффектом. Способ изготовления элемента с магниторезистивным эффектом включает первый этап: получение элемента с магниторезистивным эффектом, содержащего магнитную пленку и подложку; второй этап: травление заданной области магнитной пленки методом реактивного ионного травления в присутствии атома водорода и атома кислорода, активированных плазмой; третий этап: воздействие на магнитную пленку, прошедшую второй этап, плазмы с плотностью ионного тока не более 4×10^-7 А/см², при этом третий этап включает в себя этап создания плазмы, на котором создают плазму при подаче восстановительного газа, этап удаления, на котором удаляют ионы и электроны из плазмы, созданной на этапе создания плазмы, посредством пропускания этой плазмы через первый элемент, имеющий множество сквозных отверстий, и этап воздействия, на котором подвергают магнитную пленку воздействию плазмы, которая отрегулирована до упомянутой плотности ионного тока благодаря этапу удаления и преимущественно содержит радикал, тем самым восстанавливая атом кислорода, связанный с магнитной пленкой. Изобретение позволяет предотвратить ухудшение магнитных характеристик многослойной магнитной пленки, имеющей поврежденный слой, и изготовить высококачественные элементы с магниторезистивным эффектом. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение может быть использовано в датчиках магнитного поля и тока, запоминающих и логических элементах, гальванических развязках на основе многослойных наноструктур с магниторезистивным эффектом. В магниторезистивном пороговом наноэлементе, содержащем подложку с расположенным на ней первым изолирующим слоем, на котором расположена остроконечная многослойная магниторезистивная полоска, содержащая первый защитный слой, первую магнитомягкую пленку с осью легкого намагничивания, направленной вдоль длинной стороны остроконечной многослойной магниторезистивной полоски, разделительный немагнитный слой поверх первой магнитомягкой пленки, на котором расположены вторая магнитомягкая пленка с осью легкого намагничивания, направленной вдоль длинной стороны остроконечной многослойной магниторезистивной полоски, и второй защитный слой, поверх которого находится второй изолирующий слой с нанесенным на него проводником управления, рабочая часть которого расположена поперек длинной стороны остроконечной многослойной магниторезистивной полоски, и третий изолирующий слой между второй магнитомягкой пленкой и вторым защитным слоем расположен полупроводниковый слой. Разделительный немагнитный слой имеет толщину, достаточную для устранения обменного взаимодействия между первой и второй магнитомягкими пленками. Изобретение обеспечивает создание магниторезистивного порогового наноэлемента на основе магнитополупроводниковой наноструктуры с планарным протеканием сенсорного тока, работающего на новом принципе действия при небольших магнитных полях, и обладающей малыми токами управления. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано в датчиках магнитного поля и тока, головках считывания с магнитных дисков и лент, устройствах диагностики печатных плат и микросхем, биообъектов (бактерий и вирусов), идентификации информации, записанной на магнитные ленты, считывания информации, записанной магнитными чернилами. В магниторезистивной головке-градиометре, содержащей подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположены соединенные в мостовую схему немагнитными низкорезистивными перемычками четыре ряда последовательно соединенных такими же перемычками в каждом плече мостовой схемы тонкопленочных магниторезистивных полосок, содержащих каждая верхний и нижний защитные слои, между которыми расположена ферромагнитная пленка, первый изолирующий слой поверх тонкопленочных магниторезистивных полосок, на котором сформирован проводник управления с рабочими частями, расположенными над тонкопленочными магниторезистивными полосками вдоль каждого их ряда и соединенных в виде меандра, второй изолирующий слой, планарная катушка, рабочие части которой расположены вдоль оси легкого намагничивания, и защитный слой, при этом все четыре ряда тонкопленочных магниторезистивных полосок расположены в один ряд, а ближайший к краю наноэлемента ряд тонкопленочных магниторезистивных полосок удален от трех остальных рядов тонкопленочных магниторезистивных полосок на расстояние не менее десяти периодов повторения этих рядов, проводник управления расположен одинаковым образом во всех четырех рядах тонкопленочных магниторезистивных полосок. В тонкопленочных магниторезистивных полосках между ферромагнитной пленкой и верхним защитным слоем могут быть расположены разделительный высокорезистивный слой и дополнительная ферромагнитная пленка. Изобретение обеспечивает создание магниторезистивной головки-градиометра на основе многослойной металлической наноструктуры с планарным протеканием сенсорного тока, имеющей линейную вольт-эрстедную характеристику и позволяющей измерять локальные магнитные поля на больших площадях, не реагируя на действующее на нее однородное магнитное поле. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области автоматики и магнитометрии и может быть использовано в датчиках перемещений, устройствах измерения электрического тока и магнитных полей. Магниторезистивный датчик содержит подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположены соединенные в мостовую схему немагнитными проводящими перемычками тонкопленочные магниторезистивные полоски с полюсами Барбера. Два плеча моста Уинстона содержат подгоночные сопротивления в виде параллельных магниторезистивных полосок, соединенных в параллель. Подгоночное сопротивление содержит проводник, параллельный его магниторезистивным полоскам и соединенный с ними проводящими перемычками, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга, определяемом минимальным шагом подгонки. Направление перемычек совпадает с направлением полюсов Барбера. Изобретение обеспечивает упрощение процесса компенсации технологического разбаланса мостовой схемы и получение датчика с уменьшенными размерами. 1 ил.

Линейный магниторезистивный датчик относится к средствам регистрации магнитных полей и может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре: тахометрах, датчиках перемещений, устройствах измерения постоянного и переменного магнитных полей. Линейный магниторезистивный датчик содержит 2(N+1) (N=0, 2, 3...) пары многослойных тонкопленочных магниторезистивных полосок, изготовленных из ферромагнитных материалов с анизотропным магнито-резистивным эффектом, при этом пары магниторезистивных полосок соединены в две ветви, по (N+1) последовательно включенных пар полосок. Ветви имеют одну общую точку заземления. В каждой паре полосок одна полоска имеет продольную ось легкой намагниченности (ОЛН), ориентированную вдоль длины полоски, а вторая полоска имеет поперечную ОЛН, ориентированную вдоль ширины полоски. Магниторезистивные полоски с поперечной ОЛН в парах первой ветви и магниторезистивные полоски с продольной ОЛН в парах второй ветви имеют магнитное смещение одной полярности, а полоски с продольной ОЛН в первой ветви и полоски с поперечной ОЛН во второй ветви имеют магнитное смещение противоположной полярности. Изобретение обеспечивает получение датчика магнитного поля, имеющего нечетную, S-образную (линейную) статическую вольт-эрстедную характеристику и повышенную чувствительность к магнитному полю. 5 ил.

Изобретение относится к области магнитных наноэлементов и может быть использовано в датчиках магнитного поля и тока, запоминающих и логических элементах, гальванических развязках на основе многослойных наноструктур с магниторезистивным эффектом. Техническим результатом является создание магниторезистивного порогового наноэлемента на основе тонкопленочной многослойной наноструктуры с планарным протеканием сенсорного тока, обладающего малыми токами управления. Сущность изобретения: в магниторезистивном пороговом наноэлементе, содержащем подложку с расположенным на ней первым изолирующим слоем, на котором размещена остроконечная многослойная магниторезистивная полоска, содержащая первый защитный слой, магнитомягкую пленку, второй защитный слой, поверх остроконечной многослойной магниторезистивной полоски расположен второй изолирующий слой с нанесенным на него проводником управления, а также третий изолирующий слой, рабочая часть проводника управления расположена поперек длинной стороны остроконечной многослойной магниторезистивной полоски, а ось легкого намагничивания магнитомягкой пленки направлена вдоль длинной стороны остроконечной многослойной магниторезистивной полоски. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области магнитных микро- и наноэлементов и может быть использовано в датчиках магнитного поля и тока, запоминающих и логических элементах, гальванических развязках на основе многослойных наноструктур с магниторезистивным (МР) эффектом. В многослойной тонкопленочной магниторезистивной наноструктуре, содержащей первый защитный слой, на котором расположена первая и вторая магнитомягкие пленки, поверх которой размещен второй защитный слой, между первой и второй магнитомягкими пленками расположен полупроводниковый разделительный слой, компонентом которого является кремний. Толщина этого разделительного слоя достаточна для устранения обменного взаимодействия между первой и второй магнитомягкими пленками. Полупроводниковый слой может быть выполнен, в частности, из карбида кремния. Изобретение обеспечивает получение многослойной МР наноструктуры, имеющей зависящее от внешнего магнитного поля поле перемагничивания входящих в нее магнитомягких пленок, что расширяет функциональные возможности наноструктуры. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано для измерения постоянного и переменного магнитного поля. В способе согласно изобретению после нанесения защитного слоя на первую магниторезистивную наноструктуру производится травление защитного слоя и первой магниторезистивной наноструктуры на той части подложки, на которой напыляется вторая магниторезистивная наноструктура с перпендикулярным, относительно первой магниторезистивной наноструктуры, направлением оси легкого намагничивания. Затем напыляется в перпендикулярном, относительно направления при напылении первой магниторезистивной наноструктуры, постоянном магнитном поле вторая магниторезистивная наноструктура. После чего производится травление второй магниторезистивной наноструктуры на поверхности защитного слоя с последующим селективным травлением защитного слоя. Техническим результатом изобретения является создание способа изготовления магниторезистивных датчиков магнитного поля с перпендикулярно направленными осями легкого намагничивания на одной подложке, что позволит расширить область их применения. 5 ил.