一种具有垂直线性响应的TMR全桥磁传感器

技术特征：
1.一种具有垂直线性响应的tmr全桥磁传感器，其特征在于：包括传感器基片和四组mtj单元组，四组所述mtj单元组桥式连接形成全惠斯通电桥，相邻的两组所述mtj单元组上端通过输入电极连接，相对的两组所述mtj单元组上端通过输出电极连接，各组所述mtj单元组内均设有重金属电流通道，且各所述重金属电流通道均位于所述传感器基片的上表面，所述重金属电流通道用于注入脉冲电流并设定参考层的磁化方向，且位于相邻桥臂上的所述重金属电流通道中脉冲电流的流向相反。2.根据权利要求1所述的具有垂直线性响应的tmr全桥磁传感器，其特征在于：各组所述mtj单元组均包括至少一个mtj对，所述mtj对包括一个所述重金属电流通道和两个安装于所述重金属电流通道上的mtj单元，各组所述mtj对内的所述mtj单元沿所述桥臂的长度方向依次排列并串联连接。3.根据权利要求2所述的具有垂直线性响应的tmr全桥磁传感器，其特征在于：所述mtj单元包括由上至下依次堆叠设置的自由层、隧道层和所述参考层，所述自由层具有面内易磁化特性，所述参考层为具有垂直各向异性的人工合成反磁铁结构，且各所述mtj单元内所述参考层的初始磁矩方向一致。4.根据权利要求3所述的具有垂直线性响应的tmr全桥磁传感器，其特征在于：所述参考层包括由上至下依次堆叠设置的第一铁磁层、非磁层和第二铁磁层，且自然状态下，所述第一铁磁层和所述第二铁磁层中磁矩方向相反，所述自由层中的磁矩方向垂直于所述第一铁磁层和所述第二铁磁层中的磁矩方向。5.根据权利要求1所述的具有垂直线性响应的tmr全桥磁传感器，其特征在于：所述重金属电流通道为弯折状，且所述重金属电流通道为在所述传感器基片上沉积形成。

技术总结
本发明公开了一种具有垂直线性响应的TMR全桥磁传感器，涉及磁场探测技术领域，四组MTJ单元组桥式连接形成全惠斯通电桥。重金属电流通道位于传感器基片表面，一个重金属电流通道的上方有两个MTJ单元并共同组成一个MTJ对，至少一个MTJ对串联作为全惠斯通电桥的一个桥臂。通过向重金属电流通道注入脉冲电流产生的自旋轨道力矩和外加辅助磁场的共同作用可以设定相邻桥臂中MTJ单元的参考层的磁化状态。且位于相邻桥臂上的重金属电流通道中脉冲电流的流向相反，导致MTJ单元的参考层磁化状态相反，从而可以实现全桥结构的TMR磁传感器。本发明能够实现垂直线性响应的全桥TMR磁传感器，且制备难度低。且制备难度低。且制备难度低。


技术研发人员：曹江伟 罗科留 郭永海
受保护的技术使用者：兰州大学
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/3/3