具有巨霍爾效應(yīng)的納米鐵金屬顆粒薄膜磁敏料
巨霍爾效應(yīng)是納米鐵磁金屬顆粒薄膜中反常霍爾效應(yīng)的巨大增強(qiáng)現(xiàn)象,是納米材料的新效應(yīng),本課題利用巨霍爾效應(yīng)原理,制備出磁場(chǎng)靈敏度高達(dá)125AT、具有實(shí)用價(jià)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(yīng)用于霍爾器件,替代現(xiàn)有的摻雜半導(dǎo)體活性層材料,制備出具有實(shí)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(yīng)巨霍爾效應(yīng)原理應(yīng)用于傳感器件領(lǐng)域,制備出具有實(shí)用價(jià)值的新型納米材料及微型霍爾器件,具有原始創(chuàng)新性。與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體霍爾器件相比,基于納米鐵磁金屬顆粒薄膜巨霍爾效應(yīng)的霍爾器件具有體積小、制備工藝簡(jiǎn)單、高度集成、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),因此具有更為重要的應(yīng)用價(jià)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(wěn)定性能優(yōu)異、抗核輻射等優(yōu)點(diǎn),在微弱磁場(chǎng)探測(cè)、航天器的精確定位、導(dǎo)航以及軍事裝備等方面都具有十分重要的用途,市場(chǎng)前景廣闊。 本課題利用巨霍爾效應(yīng)原理,首次制備出磁場(chǎng)靈敏度高達(dá)125VAT、具有實(shí)用價(jià)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(yīng)用于霍爾器件,替代現(xiàn)有的摻雜半導(dǎo)體活性層材料,制備出具有實(shí)用意義的新型霍爾器件原型。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有將稀磁半導(dǎo)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(lèi)的具有高靈敏和實(shí)用價(jià)值的納米鐵磁金屬顆粒薄膜磁敏材料;將具有巨霍爾效應(yīng)的納米鐵磁金屬顆粒薄膜應(yīng)用于傳感器件,替代現(xiàn)有的摻雜半導(dǎo)體活性層材料,制備出具有實(shí)用意義的新型霍爾器件。 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有將稀磁半導(dǎo)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(lèi)的具有高靈敏和實(shí)用價(jià)值的納米鐵磁金屬顆粒薄膜磁敏材料;將具有巨霍爾效應(yīng)的納米鐵磁金屬顆粒薄膜應(yīng)用于傳感器件,替代現(xiàn)有的摻雜半導(dǎo)體活性層材料,制備出具有實(shí)用意義的新型霍爾器件。相關(guān)成果已獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)九項(xiàng)。 本課題的研究,將巨霍爾效應(yīng)這一納米體系的新效應(yīng)應(yīng)用于器件領(lǐng)域,以納米鐵磁金屬顆粒薄膜替代現(xiàn)有霍爾器件的摻雜半導(dǎo)體活性層材料,是一個(gè)全新的技術(shù),取得了多項(xiàng)具有原始創(chuàng)新性的技術(shù)成果,進(jìn)一步推進(jìn)了納米材料在新材料技術(shù)、電子信息技術(shù)等領(lǐng)域]應(yīng)用 應(yīng)用狀況: 與傳統(tǒng)的半導(dǎo)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(yīng)的霍爾傳感器件具有體積小、制備工藝簡(jiǎn)單、高度集成、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),因此具有更為重要的應(yīng)用價(jià)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(wěn)定性能優(yōu)異抗核輻射等優(yōu)點(diǎn),在微弱磁場(chǎng)探測(cè)、航天器的精確定位、導(dǎo)航以及軍事裝備等方面都具有十分重要的用途,市場(chǎng)前景廣闊。
河北工業(yè)大學(xué)
2021-04-13