具有巨霍爾效應的納米鐵金屬顆粒薄膜磁敏料
巨霍爾效應是納米鐵磁金屬顆粒薄膜中反常霍爾效應的巨大增強現象,是納米材料的新效應,本課題利用巨霍爾效應原理,制備出磁場靈敏度高達125AT、具有實用價值的新型的納米鐵磁金屬顆粒薄膜磁敏材料;并將顆粒薄膜應用于霍爾器件,替代現有的摻雜半導體活性層材料,制備出具有實用意義的新型霍爾器件原型。 本課題的研究,率先將納米體系的新效應巨霍爾效應原理應用于傳感器件領域,制備出具有實用價值的新型納米材料及微型霍爾器件,具有原始創新性。與傳統的半導體霍爾器件相比,基于納米鐵磁金屬顆粒薄膜巨霍爾效應的霍爾器件具有體積小、制備工藝簡單、高度集成、靈敏度高等優點,因此具有更為重要的應用價值。特別是納米鐵磁金屬顆粒薄膜霍爾器件具有的工作溫度寬、溫度穩定性能優異、抗核輻射等優點,在微弱磁場探測、航天器的精確定位、導航以及軍事裝備等方面都具有十分重要的用途,市場前景廣闊。 本課題利用巨霍爾效應原理,首次制備出磁場靈敏度高達125VAT、具有實用價值的新型的納米鐵磁金屬顆粒薄膜磁敏材料;并將顆粒薄膜應用于霍爾器件,替代現有的摻雜半導體活性層材料,制備出具有實用意義的新型霍爾器件原型。主要創新點有將稀磁半導體引入納米鐵磁金屬顆粒薄膜體系,替代絕緣體母體材料,使體系在厚度較小的情況下,仍能保持高溫鐵磁性;制備出不同種類的具有高靈敏和實用價值的納米鐵磁金屬顆粒薄膜磁敏材料;將具有巨霍爾效應的納米鐵磁金屬顆粒薄膜應用于傳感器件,替代現有的摻雜半導體活性層材料,制備出具有實用意義的新型霍爾器件。 主要創新點有將稀磁半導體引入納米鐵磁金屬顆粒薄膜體系,替代絕緣體母體材料,使體系在厚度較小的情況下,仍能保持高溫鐵磁性;制備出不同種類的具有高靈敏和實用價值的納米鐵磁金屬顆粒薄膜磁敏材料;將具有巨霍爾效應的納米鐵磁金屬顆粒薄膜應用于傳感器件,替代現有的摻雜半導體活性層材料,制備出具有實用意義的新型霍爾器件。相關成果已獲國家發明專利授權九項。 本課題的研究,將巨霍爾效應這一納米體系的新效應應用于器件領域,以納米鐵磁金屬顆粒薄膜替代現有霍爾器件的摻雜半導體活性層材料,是一個全新的技術,取得了多項具有原始創新性的技術成果,進一步推進了納米材料在新材料技術、電子信息技術等領域]應用 應用狀況: 與傳統的半導體霍爾傳感器件相比,基于納米鐵磁金屬顆粒薄膜巨霍爾效應的霍爾傳感器件具有體積小、制備工藝簡單、高度集成、靈敏度高等優點,因此具有更為重要的應用價值。特別是納米鐵磁金屬顆粒薄膜霍爾器件具有的工作溫度寬、溫度穩定性能優異抗核輻射等優點,在微弱磁場探測、航天器的精確定位、導航以及軍事裝備等方面都具有十分重要的用途,市場前景廣闊。
河北工業大學
2021-04-13