Создание магниторезистивных платформ для дистанционного зондирования магнитного поля является важной вехой внедрения анизотропных МР-сенсоров в навигационное оборудование аэрокосмической техники и геомагнитных приложений, связанных с трехмерным картированием неоднородностей магнитного поля окружающей среды. Кроме того, дистанционное зондирование магнитного поля требуется в любом приложении, где считывание электрического сигнала с чувствительного слоя не может быть выполнено напрямую через проводные соединения.

Магниторезистивные тонкие пленки играют важнейшую роль в обнаружении магнитных полей. Их типы включают туннельное (TMR), гигантское (GMR) и анизотропное магнитосопротивление (AMR). TMR и GMR с коэффициентами магнитосопротивления до 600% предпочтительны для сверхчувствительных датчиков. AMR с простыми тонкопленочными датчиками на основе NiFe популярны благодаря простоте изготовления и линейному отклику в определенных диапазонах магнитного поля, обеспечивая стабильное состояние “нулевого поля”.

Чувствительность метода микроволнового АМР достаточно высока для обнаружения магнитных полей уровня микроТесла, что обеспечивает дистанционное обнаружение с чувствительностью, соответствующей стандартным гальваническим датчикам. Бесконтактные измерения магнитосопротивления позволяют избежать необходимости напыления контактов, искажающих структуру и усложняющих подготовку образцов. Разработанная методика (изменения сопротивления магнитной тонкой пленки измеряется четырехзондовым методом при постоянном электрическом токе ) перспективна для беспроводной сенсорной технологии AMR, обеспечивающей измерение координат и угловых полей посредством дистанционного поглощения микроволнового излучения.

В этой работе исследователи демонстрируют возможность считывания изменений сопротивления под действием внешнего поля посредством нерезонансного микроволнового поглощения в обменно-смещенной структуре, обладающей магнитосопротивлением.

Работа выполнена коллективом авторов: Р.Б. Моргунов, М.В. Бахметьев, А.Д. Таланцев, А.И. Чернов – ГРУППА МАГНИТНЫХ И СПИНОВЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И УСТРОЙСТВ ФИЦ ПХФ и МХ РАН, при участии:

• Российский квантовый центр, Инновационный городок Сколково, Москва 121205, Россия
• Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова, 119991 Москва, Россия
• Центр фотоники и 2D-материалов, Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, 141700, Россия

Morgunov R.B. [1,2,3], Bakhmetiev M.V.[1,2,3], Talantsev A.D., Chernov A.I. Anisotropic magnetoresistance probed by non-resonant microwave absorption in exchange-biased NiFe/IrMn structures. //Measurement, v.230, p.114492, online 16 March 2024 Q1 IF = 5,6

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0263224124003774