江苏多维科技有限公司TMR磁传感器简介
供稿:hz-xin.com 日期:2025-01-16
江苏多维科技有限公司的TMR磁传感器是一种新兴的感应技术,它基于磁性多层膜材料的磁隧道电阻(Tunnel Magnetoresistance, TMR)效应,相较于传统的霍尔、各向异性磁电阻(AMR)和巨磁电阻(GMR)元件有显著优势。
霍尔元件的磁传感器虽然灵敏,但体积大、重量重,功耗高且线性度差。AMR元件虽灵敏度高,但线性范围窄,且操作复杂,增加了尺寸和功耗。相比之下,TMR元件如磁隧道结(MTJ)具有极低的功耗,更好的温度稳定性,以及更高的灵敏度和更宽的线性范围,无需额外的聚磁环或set/reset线圈,简化了结构设计。
表1详细对比了这些技术的特性,如图1和图2所示,MTJ元件由钉扎层、隧道势垒层和自由层构成,其结构紧凑且具有优异的性能。图3展示了MTJ元件的理想响应曲线,具有低阻态和高阻态,工作区间在零场附近,灵敏度高。MTJ元件的推挽半桥结构,如图3所示,通过电桥设计,可以显著提高灵敏度。
TMR元件的发现者阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔因GMR技术的贡献而荣获诺贝尔物理学奖。如今,TMR元件已广泛应用于硬盘磁头,预示着在工业、生物传感和磁性随机存储(MRAM)等领域有广阔的应用前景。
霍尔元件的磁传感器虽然灵敏,但体积大、重量重,功耗高且线性度差。AMR元件虽灵敏度高,但线性范围窄,且操作复杂,增加了尺寸和功耗。相比之下,TMR元件如磁隧道结(MTJ)具有极低的功耗,更好的温度稳定性,以及更高的灵敏度和更宽的线性范围,无需额外的聚磁环或set/reset线圈,简化了结构设计。
表1详细对比了这些技术的特性,如图1和图2所示,MTJ元件由钉扎层、隧道势垒层和自由层构成,其结构紧凑且具有优异的性能。图3展示了MTJ元件的理想响应曲线,具有低阻态和高阻态,工作区间在零场附近,灵敏度高。MTJ元件的推挽半桥结构,如图3所示,通过电桥设计,可以显著提高灵敏度。
TMR元件的发现者阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔因GMR技术的贡献而荣获诺贝尔物理学奖。如今,TMR元件已广泛应用于硬盘磁头,预示着在工业、生物传感和磁性随机存储(MRAM)等领域有广阔的应用前景。