EP1604220A1 - Magnetoresistive sensor, comprising a ferromagnetic/antiferromagnetic sensitive element - Google Patents

Magnetoresistive sensor, comprising a ferromagnetic/antiferromagnetic sensitive element

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EP1604220A1
EP1604220A1 EP04718987A EP04718987A EP1604220A1 EP 1604220 A1 EP1604220 A1 EP 1604220A1 EP 04718987 A EP04718987 A EP 04718987A EP 04718987 A EP04718987 A EP 04718987A EP 1604220 A1 EP1604220 A1 EP 1604220A1
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EP
European Patent Office
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layer
magnetic
magnetic field
sensor according
sensor
Prior art date
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Ceased
Application number
EP04718987A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michel Hehn
Alain Schuhl
Grégory MALINOWSKI
Christophe Nicot
Christophe Duret
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NTN SNR Roulements SA
Original Assignee
Societe Nouvelle de Roulements SNR SA
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Filing date
Publication date
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Application filed by Societe Nouvelle de Roulements SNR SA filed Critical Societe Nouvelle de Roulements SNR SA
Publication of EP1604220A1 publication Critical patent/EP1604220A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices
    • G01R33/093—Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance

Definitions

  • Maqnétoresistif sensor including a ferromagnetic / antiferroma ⁇ nically sensitive element
  • the invention relates to a magnetoresistive magnetic field sensor and the use of such a sensor for measuring the intensity of a magnetic field.
  • magnetoresistive sensors exploit the variation of electrical resistance of a single magnetic material which is induced by the variation of the magnetic field to be measured. This is the operating principle of anisotropic magnetoresistance sensors. However, the variation in resistance is small. Since the discovery of giant magnetoresistance (in 1988) and tunnel magnetoresistance at room temperature (1995), other sensor architectures have been imagined with resistance variations of more than 50% at room temperature.
  • These sensors include the stack of a reference magnetic element, a separation element and a magnetic element sensitive to the magnetic field, said stack being arranged to present a variation in electrical resistance as a function of the magnetic field to be measured.
  • the stack can comprise two magnetic structures respectively forming a reference element and a sensitive element which are separated by the separation element.
  • the orientation of the magnetic moment of the reference element is arranged to be unchanged by the action of the magnetic field to be measured, while that of the sensitive element is modifiable by the action of said field.
  • the separating element When the separating element is electrically conductive (a metallic or semi-conductive layer for example), the sensor exploits the giant magnetoresistance which translates the dependence of the current as a function of the relative orientation of the magnetizations of the magnetic structures. And, when the separating element is electrically insulating, the sensor uses the tunnel magnetoresistance which depends on the structure of interface bands of the spin up and down electrons and which for a given spin channel depends on the relative orientation of their magnetization. These sensors are very sensitive and can a priori be intended for magnetic field detection, the amplitude of which can vary by several orders of magnitude.
  • Document FR-2 809 185 describes a sensor in which the sensitive element comprises a layer of ferromagnetic material, the magnetic anisotropy of which comes from the form energy, and the reference element comprises the superposition of a layer of material ferromagnetic and a layer of antiferromagnetic material whose anisotropy results from the exchange between these two layers.
  • the form energy is therefore used to obtain the sensitive element
  • the exchange anisotropy is used to obtain the reference element, that is to say to obtain a fixed magnetic moment in function of this field.
  • the range of use of the known sensor is difficult to adapt, and that in any event it remains relatively limited.
  • this range of use depends on the size of the sensor, which also affects the modularity of the sensor.
  • the arrangement of the antiferromagnetic layer on the upper part of the stack poses problems of reliability of the measurement. Indeed, it has been shown that a texture of the antiferromagnetic layer is necessary for strong blocking and therefore for an operating range at high temperature. However, when the antiferromagnetic layer is placed on top of an amorphous insulating layer, the texture is lost, the blocking is less and the sensor no longer works for temperatures slightly above ambient temperature.
  • the invention proposes a magnetoresistive sensor in which the magnetic anisotropy of the sensitive element is induced by the exchange which exists at an interface between a layer of ferromagnetic material and a layer of antiferromagnetic material.
  • the invention provides a magnetoresistive magnetic field sensor comprising a stack of a reference element, a separation element and an element sensitive to the magnetic field, in which the reference element and the sensitive element respectively have a first and a second magnetic anisotropy in a first and a second direction.
  • the sensitive element comprises the superposition of a layer of ferromagnetic material and a layer of antiferromagnetic material which is arranged to obtain a magnetic moment, the component of which is oriented in the direction of the field to be measured. varies linearly and reversibly as a function of the intensity of the magnetic field to be measured, and linearly within an adjustable field range.
  • the invention proposes the use of such a sensor for measuring the intensity of a magnetic field, in which the direction of anisotropy of the reference element is arranged parallel to the direction of the magnetic field to be measured.
  • FIGS. 1 and 2 are perspective views schematically showing respectively a first and a second embodiment of a stack of layers disposed on a substrate for the production of a sensor according to the invention
  • Figure 3 is a diagram of the magnetic configuration of the anisotropy axes, magnetizations and the magnetic field to be measured in the stacks according to Figures 1 or 2;
  • FIGS. 4a and 4b represent the variation, as a function of the magnetic field to be measured, of the magnetization respectively of the sensitive element and of the reference element according to the configuration of FIG. 3 and for the stack of FIG. 1 ;
  • FIGS. 5a and 5b represent the variation, as a function of the magnetic field to be measured, of the magnetization respectively of the sensitive element and of the reference element according to the configuration of FIG. 3 and for the stack of FIG. 2 ;
  • FIG. 6 represents the variation, as a function of the magnetic field to be measured, of the electrical resistance of the junction which results from the variations in magnetizations shown in FIGS. 4a and 4b;
  • FIG. 7 represents the variation, as a function of the magnetic field to be measured, of the electrical resistance of the junction which results from the variations in magnetizations shown in FIGS. 5a and 5b;
  • FIG. 8 illustrates the variations in the electrical and magnetic sensitivities of a sensor according to the invention as a function of the temperature
  • FIG. 9 illustrates the variation of its total sensitivity with temperature
  • FIG. 10 illustrates the variation of the total sensitivity of a sensor optimized with the temperature.
  • the property which interests us here more particularly is the response obtained when a ferromagnetic material FM1 and an antiferromagnetic material AF1 have a common interface when the field is applied perpendicular to the magnetic axis exhibiting exchange.
  • the process of reversing the magnetization by nucleation and propagation of walls is replaced by the reversible rotation of the magnetization (reversal when the field is applied perpendicular to the magnetic axis with exchange).
  • the hysteretic behavior is then replaced by the reversible behavior of FIG. 4a.
  • the signal is linear.
  • the slope of the response of the magnetization with the applied field is given by:
  • M s is the saturation magnetization of the ferromagnetic layer FM1
  • t F is the thickness of the ferromagnetic layer FM1
  • KF is the anisotropy constant of the ferromagnetic layer FM1
  • J is the coupling existing between the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic layer.
  • the invention relates to a magnetoresistive magnetic field sensor which comprises a stack 1 of a reference element 2, of a separation element 3 and of an element sensitive to the magnetic field.
  • the reference element 2 and the sensitive element 4 respectively have a first 5 and a second 6 magnetic anisotropy in a first and a second direction.
  • This type of sensor is arranged so that, under the effect of the magnetic field to be measured, the direction of the magnetization 10 of the sensitive element 4 varies relative to that of the reference element 2, which induces a variation electrical resistance of the stack 1 as a function of the intensity of said field.
  • the separation element 3 comprises a layer S of an electrically insulating material, for example based on oxidized and / or nitrated aluminum, oxidized gallium, oxidized tantalum, oxidized magnesium, titanate of oxidized strontium.
  • the magnetoresistive sensor then exploits the tunnel magnetoresistance properties of the junction formed by the two magnetic elements 2, 4 separated by the insulating layer S. In this embodiment, the resistance measurements are carried out perpendicular to the plane of the layer S.
  • the separation element 3 is formed of a layer S of electrically conductive material, for example based on metals such as copper or based on semiconductors.
  • the magnetoresistive sensor then exploits the giant magnetoresistance properties of the "spin valve" formed by the two magnetic elements 2, 4 separated by the conductive layer S.
  • the resistance measurements are carried out either perpendicular to the plane of the layer S either parallel to him.
  • the magnetoresistive effect leads to a variation in the electrical resistance of the stack 1 as a function of the magnetic field to be measured, said variation being used in an electronic processing circuit to obtain the intensity of said field.
  • the exploitation of the resistance variation is facilitated by providing that, in the absence of a magnetic field to be measured, the first anisotropy 5 is perpendicular to the second anisotropy 6.
  • a first embodiment of the stack 1 which comprises a layer of ferromagnetic material FM2 as a reference element 2, and the superposition of a layer of a ferromagnetic material FM1 and a layer of an antiferromagnetic material AF1 as a sensitive element 4.
  • the ferromagnetic materials FM1, FM2 are for example based on cobalt, iron, nickel or an alloy of these materials.
  • the ferromagnetic materials of the reference element 2 and of the sensitive element 4 can be of identical or different nature depending on the characteristics desired for the sensor.
  • the antiferromagnetic material can be based on IrMn, FeMn, PtMn, NiMn or other manganese-based compounds.
  • the ferromagnetic layer FM1 When a ferromagnetic material and an antiferromagnetic material have a common interface, it is possible to observe an effect called "exchange bias" which manifests itself mainly by a displacement in magnetic field of the hysteresis cycle.
  • the ferromagnetic layer FM1 then has an anisotropy direction 6 imposed by the antiferromagnetic material AF1.
  • This direction of anisotropy 6 has the advantage of being controllable, either by saturating the magnetization of the ferromagnetic layer FM1 during the deposition of the layer AF1, or by a heat treatment under magnetic field after deposition where the sample is heated at a temperature higher than the blocking temperature of the antiferromagnetic material AF1 before being cooled below this temperature. During this cooling, it must be ensured that the magnetization of the ferromagnetic layer FM1 is saturated in the direction desired for the anisotropy of the layer.
  • the stack 1 is deposited on a substrate 7, for example made of silicon or glass, the layer of antiferromagnetic material AF1 being disposed on the substrate.
  • a substrate 7 for example made of silicon or glass
  • the layer of antiferromagnetic material AF1 being disposed on the substrate.
  • a sputtering technique under vacuum which allows to successively deposit thin layers of desired materials.
  • a buffer layer for example an amorphous film of tantalum 8, which is intended to improve the state of the surface on which the antiferromagnetic material AF1 is arranged.
  • the anisotropy 5 of the reference element 2 is obtained either by depositing the layer of ferromagnetic material FM2 under magnetic field so as to orient this anisotropy 5 in the direction of the applied magnetic field, or by inducing a shape anisotropy in the layer of ferromagnetic material FM2, for example by providing that the reference element 2 has a larger dimension in the direction of the anisotropy 5.
  • the reference element 2 is arranged to have a higher coercive field than the range of field to be measured. Thus, by applying a magnetic field, it is possible to induce a modification of the orientation of the magnetic moment of the sensitive element 4 without modifying the magnetic moment of the reference element 2.
  • the sensitive element is composed of the IrMn (10 nm) / Co (10 nm) bilayer.
  • the Co (2 nm) / Co 80 Pt.2o (5 nm) reference element consists of cobalt with added platinum to increase the coercive field.
  • the Pt layer (4nm) is a protective layer.
  • the layers were deposited by sputtering at room temperature under a base pressure less than 5.10 "7 mbar.
  • the Argon pressure during the deposition was 5.10 " 3 mbar.
  • the oxidation was carried out after deposition of a metallic layer of 1.3 nm using a continuous luminescent discharge at 300 W for 35 seconds under pure oxygen plasma at 10 "1 mbar in a sputtering enclosure. The sample was transferred to this enclosure without breaking the vacuum.
  • the sample was annealed for 30 minutes at 200 ° C in the presence of a magnetic field of 300 Oe in order to establish the "exchange bias" in the IrMn layer and to orient the direction of anisotropy of this layer perpendicular to the direction of anisotropy of the layer Co (2 nm) / Co 80 Pt 2 o (5 nm) / Pt (4nm).
  • the conformation of the junction was carried out in a known manner by UV lithography and ion beam etching.
  • the reference element 2 comprises the superposition of a layer of a ferromagnetic material FM2 and a layer of an antiferromagnetic material AF2, and the sensitive element 4 is similar to that shown in Figure 1.
  • This embodiment provides greater stability of the reference element 2 vis-à-vis the magnetic field to be measured ( Figure 5b).
  • the senor therefore comprises the stack AF1 / FM1 / S / FM2 / AF2, the antiferromagnetic materials AF1 and AF2 having blocking temperatures, respectively T1 and T2, which are different, for example with T1> T2 .
  • the stack 1 is annealed at a temperature T> T1 under magnetic field so as to induce anisotropy respectively in the sensitive element 4 and in the reference element 2 which is parallel to the applied magnetic field; then
  • the stack is annealed at a temperature T of between T1 and T2 under a magnetic field perpendicular to that applied in the previous step, so as to induce anisotropy 5 in the reference element 2 which is parallel to the applied magnetic field and therefore perpendicular to the anisotropy 6 of the sensitive element 4.
  • the sensitive element 4 is arranged so that its magnetic moment 10 varies according to the magnetic field to be measured, and the reference element 2 is arranged so that the direction and the direction of its magnetic moment 9 are fixed according to the magnetic field to be measured.
  • the thicknesses of the layers may be of the order of 10 nm and be arranged to obtain the desired junction, tunnel or giant magnetoresistance, and this within the intensity range of the magnetic field to be measured.
  • FIG. 3 represents a possible magnetic configuration for the anisotropy axes 5, 6 and the magnetizations 9, 10 respectively of the reference 2 and sensitive elements 4.
  • the magnetic moments 10, 9 are perpendicular .
  • a magnetic field to be measured 11 is applied in a fixed direction parallel to the direction of the anisotropy 5 of the reference element 2, this results in a rotation of the magnetic moment 10 of the sensitive layer 4 (towards a position 10 '), while the magnetization 9 of the reference layer 2 remains fixed.
  • the variation in the magnetization of the sensitive element 4 in the direction of the applied field is linear over a wide range of variation in the intensity of the field to be measured (between -50 and +50 Oe in FIGS. 4a and 4b) while the magnetization of the reference element 2 remains constant over this range (FIG. 4b and 5b).
  • the coercive field which corresponds to the reversal of the magnetization under the effect of the field to be measured, is of the order of 100 Oe (FIG. 4b) or 300 Oe ( Figure 5b), well beyond the range of linearity of Figure 4a.
  • the total sensitivity S of the sensor breaks down into an electrical sensitivity S e and a magnetic sensitivity S, n so that S ⁇
  • Magnetic sensitivity varies linearly with temperature. Surprisingly, the same is true for electrical sensitivity. Thus, the total sensitivity also varies linearly (in this case it increases, as shown in Figure 9) with temperature.
  • R (T) R (0) (lC- ⁇ T 2 ) ⁇

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Abstract

The invention relates to a magnetoresistive sensor for a magnetic field, comprising a stack (1) of a reference element (2), a separation element (3) and an element (4) sensitive to magnetic fields, whereby the reference element (2) and the sensitive element (4) have respectively a first and a second magnetic anisotropy (5, 6) in a first and a second direction. The sensitive element (4) comprises the superimposition of a layer of a ferromagnetic material (FM1) and a layer of an antiferromagnetic material (AF1) arranged to give a magnetic moment (10), of which the component in the direction of the field for measurement varies reversibly as a function of the intensity of the magnetic field for measurement and linearly within an adjustable field range. The invention further relates to use of such a sensor.

Description

Capteur maqnétorésistif comprenant un élément sensible ferromagnétique / antiferromaαnétique Maqnétoresistif sensor including a ferromagnetic / antiferromaαnétique sensitive element
L'invention concerne un capteur magnétorésistif de champ magnétique ainsi que l'utilisation d'un tel capteur pour la mesure de l'intensité d'un champ magnétique.The invention relates to a magnetoresistive magnetic field sensor and the use of such a sensor for measuring the intensity of a magnetic field.
Historiquement, les capteurs magnétorésistifs exploitent la variation de résistance électrique d'un matériau magnétique unique qui est induite par la variation du champ magnétique à mesurer. C'est le principe de fonctionnement des capteurs à magnétorésistance anisotrope. Cependant, la variation de résistance est faible. Depuis la découverte de la magnétorésistance géante (en 1988) et de la magnétorésistance tunnel à température ambiante (1995), d'autres architectures de capteur ont été imaginées avec des variations de résistance de plus de 50% à température ambiante.Historically, magnetoresistive sensors exploit the variation of electrical resistance of a single magnetic material which is induced by the variation of the magnetic field to be measured. This is the operating principle of anisotropic magnetoresistance sensors. However, the variation in resistance is small. Since the discovery of giant magnetoresistance (in 1988) and tunnel magnetoresistance at room temperature (1995), other sensor architectures have been imagined with resistance variations of more than 50% at room temperature.
Ces capteurs comprennent l'empilement d'un élément magnétique de référence, d'un élément de séparation et d'un élément magnétique sensible au champ magnétique, ledit empilement étant agencé pour présenter une variation de résistance électrique en fonction du champ magnétique à mesurer.These sensors include the stack of a reference magnetic element, a separation element and a magnetic element sensitive to the magnetic field, said stack being arranged to present a variation in electrical resistance as a function of the magnetic field to be measured.
En particulier, l'empilement peut comprendre deux structures magnétiques formant respectivement élément de référence et élément sensible qui sont séparées par l'élément de séparation. Dans cette configuration, l'orientation du moment magnétique de l'élément de référence est agencée pour être inchangée par l'action du champ magnétique à mesurer, alors que celle de l'élément sensible est modifiable par l'action dudit champ.In particular, the stack can comprise two magnetic structures respectively forming a reference element and a sensitive element which are separated by the separation element. In this configuration, the orientation of the magnetic moment of the reference element is arranged to be unchanged by the action of the magnetic field to be measured, while that of the sensitive element is modifiable by the action of said field.
Lorsque l'élément de séparation est conducteur électriquement (une couche métallique ou semi-conductrice par exemple), le capteur exploite la magnétorésistance géante qui traduit la dépendance du courant en fonction de l'orientation relative des aimantations des structures magnétiques. Et, lorsque l'élément de séparation est isolant électriquement, le capteur exploite la magnétorésistance tunnel qui dépend de la structure de bandes d'interface des électrons de spin up et down et qui pour un canal de spin donné dépend de l'orientation relative de leur aimantation. Ces capteurs sont d'une grande sensibilité et peuvent à priori être destinés à la détection de champ magnétique dont l'amplitude peut varier de plusieurs ordres de grandeurs.When the separating element is electrically conductive (a metallic or semi-conductive layer for example), the sensor exploits the giant magnetoresistance which translates the dependence of the current as a function of the relative orientation of the magnetizations of the magnetic structures. And, when the separating element is electrically insulating, the sensor uses the tunnel magnetoresistance which depends on the structure of interface bands of the spin up and down electrons and which for a given spin channel depends on the relative orientation of their magnetization. These sensors are very sensitive and can a priori be intended for magnetic field detection, the amplitude of which can vary by several orders of magnitude.
Pour obtenir un capteur magnétorésistif performant, il est nécessaire de maîtriser l'orientation relative des moments magnétiques des structures magnétiques, de sorte à pouvoir corréler la variation de résistance électrique avec le champ magnétique à mesurer. En particulier, une orientation perpendiculaire de l'axe d'anisotropie magnétique de l'élément de référence par rapport à celui de l'élément sensible permet de linéariser la sortie du capteur afin d'obtenir un signal de mesure facilement exploitable.To obtain an efficient magnetoresistive sensor, it is necessary to control the relative orientation of the magnetic moments of the magnetic structures, so as to be able to correlate the variation in electrical resistance with the magnetic field to be measured. In particular, a perpendicular orientation of the magnetic anisotropy axis of the reference element relative to that of the sensitive element makes it possible to linearize the output of the sensor in order to obtain an easily exploitable measurement signal.
Le document FR-2 809 185 décrit un capteur dans lequel l'élément sensible comprend une couche de matériau ferromagnétique dont l'anisotropie magnétique provient de l'énergie de forme, et l'élément de référence comprend la superposition d'une couche en matériau ferromagnétique et d'une couche en matériau antiferromagnétique dont l'anisotropie résulte de l'échange entre ces deux couches. Selon ce document, l'énergie de forme est donc utilisée pour obtenir l'élément sensible, et l'anisotropie d'échange est utilisée pour obtenir l'élément de référence, c'est-à-dire pour obtenir un moment magnétique fixe en fonction de ce champ.Document FR-2 809 185 describes a sensor in which the sensitive element comprises a layer of ferromagnetic material, the magnetic anisotropy of which comes from the form energy, and the reference element comprises the superposition of a layer of material ferromagnetic and a layer of antiferromagnetic material whose anisotropy results from the exchange between these two layers. According to this document, the form energy is therefore used to obtain the sensitive element, and the exchange anisotropy is used to obtain the reference element, that is to say to obtain a fixed magnetic moment in function of this field.
Cette solution présente plusieurs inconvénients tant du point de vue de la conception du capteur que de celui de la performance de la mesure obtenue.This solution has several disadvantages both from the point of view of the sensor design and that of the performance of the measurement obtained.
Concernant la conception, l'utilisation de l'énergie de forme pour induire l'anisotropie de l'élément sensible s'avère difficile et coûteuse à mettre en œuvre. En effet, comme l'explique le document FR-2 809 185, cela nécessite l'utilisation des surfaces vicinales de Si(111) désorientées, or ce substrat est particulièrement onéreux et difficile à utiliser de façon industrielle. En effet, un recuit à haute température (900°C) avec une descente lente en température est nécessaire pour obtenir l'accumulation des marches nécessaire à l'observation de l'anisotropie de forme. En outre, cette utilisation impose une direction d'anisotropie particulière, ce qui est préjudiciable à la modularité du capteur. De plus, ces substrats ne sont pas adaptés à une intégration de l'élément sensible sur un ASIC de traitement du signal.Regarding the design, the use of form energy to induce the anisotropy of the sensitive element proves difficult and costly to implement. Indeed, as explained in document FR-2 809 185, this requires the use of disoriented Si (111) vicinal surfaces, but this substrate is particularly expensive and difficult to use industrially. Indeed, annealing at high temperature (900 ° C) with a slow decrease in temperature is necessary to obtain the accumulation of the steps necessary for the observation of the shape anisotropy. In addition, this use requires a particular direction of anisotropy, which is detrimental to the modularity of the sensor. In addition, these substrates are not suitable for integration of the sensitive element on a signal processing ASIC.
Concernant la performance de mesure, il s'avère que la plage d'utilisation du capteur connu est difficilement adaptable, et qu'en tout état de cause elle reste relativement limitée. En particulier, cette plage d'utilisation dépend de la taille du capteur ce qui nuit également à la modularité du capteur. En outre, la disposition de la couche antiferromagnétique sur la partie supérieure de l'empilement pose des problèmes de fiabilité de la mesure. En effet, il a été montré qu'une texture de la couche antiferromagnétique est nécessaire à un fort blocage et donc à une plage de fonctionnement en température élevée. Cependant, lorsque la couche antiferromagnétique est disposée au dessus d'une couche isolante amorphe, la texture est perdue, le blocage est moindre et le capteur ne fonctionne plus pour des températures un peu supérieures à la température ambiante.Regarding measurement performance, it turns out that the range of use of the known sensor is difficult to adapt, and that in any event it remains relatively limited. In particular, this range of use depends on the size of the sensor, which also affects the modularity of the sensor. In addition, the arrangement of the antiferromagnetic layer on the upper part of the stack poses problems of reliability of the measurement. Indeed, it has been shown that a texture of the antiferromagnetic layer is necessary for strong blocking and therefore for an operating range at high temperature. However, when the antiferromagnetic layer is placed on top of an amorphous insulating layer, the texture is lost, the blocking is less and the sensor no longer works for temperatures slightly above ambient temperature.
Pour résoudre l'ensemble de ces inconvénients, l'invention propose un capteur magnétorésistif dans lequel l'anisotropie magnétique de l'élément sensible est induite par l'échange qui existe au niveau d'une interface entre une couche de matériau ferromagnétique et une couche de matériau antiferromagnétique.To resolve all of these drawbacks, the invention proposes a magnetoresistive sensor in which the magnetic anisotropy of the sensitive element is induced by the exchange which exists at an interface between a layer of ferromagnetic material and a layer of antiferromagnetic material.
A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un capteur magnétorésistif de champ magnétique comprenant un empilement d'un élément de référence, d'un élément de séparation et d'un élément sensible au champ magnétique, dans lequel l'élément de référence et l'élément sensible présentent respectivement une première et une deuxième anisotropie magnétique suivant une première et une deuxième direction. L'élément sensible comprend la superposition d'une couche d'un matériau ferromagnétique et d'une couche d'un matériau antiferromagnétique qui est agencée pour obtenir un moment magnétique dont la composante orientée dans la direction du champ à mesurer varie linéairement et réversiblement en fonction de l'intensité du champ magnétique à mesurer, et linéairement dans une gamme de champ ajustable.To this end, and according to a first aspect, the invention provides a magnetoresistive magnetic field sensor comprising a stack of a reference element, a separation element and an element sensitive to the magnetic field, in which the reference element and the sensitive element respectively have a first and a second magnetic anisotropy in a first and a second direction. The sensitive element comprises the superposition of a layer of ferromagnetic material and a layer of antiferromagnetic material which is arranged to obtain a magnetic moment, the component of which is oriented in the direction of the field to be measured. varies linearly and reversibly as a function of the intensity of the magnetic field to be measured, and linearly within an adjustable field range.
Selon un deuxième aspect, l'invention propose l'utilisation d'un tel capteur pour la mesure de l'intensité d'un champ magnétique, dans laquelle la direction d'anisotropie de l'élément de référence est disposée parallèlement à la direction du champ magnétique à mesurer.According to a second aspect, the invention proposes the use of such a sensor for measuring the intensity of a magnetic field, in which the direction of anisotropy of the reference element is arranged parallel to the direction of the magnetic field to be measured.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :Other objects and advantages of the invention will appear during the description which follows, given with reference to the appended drawings, in which:
- les figures 1 et 2 sont des vues en perspective montrant schématiquement respectivement une première et une deuxième réalisation d'un empilement de couches disposé sur un substrat pour la réalisation d'un capteur selon l'invention ;- Figures 1 and 2 are perspective views schematically showing respectively a first and a second embodiment of a stack of layers disposed on a substrate for the production of a sensor according to the invention;
- la figure 3 est un schéma de la configuration magnétique des axes d'anisotropie, des aimantations et du champ magnétique à mesurer dans les empilements selon les figures 1 ou 2 ;- Figure 3 is a diagram of the magnetic configuration of the anisotropy axes, magnetizations and the magnetic field to be measured in the stacks according to Figures 1 or 2;
les figures 4a et 4b représentent la variation, en fonction du champ magnétique à mesurer, de l'aimantation respectivement de l'élément sensible et de l'élément de référence selon la configuration de la figure 3 et pour l'empilement de la figure 1 ;FIGS. 4a and 4b represent the variation, as a function of the magnetic field to be measured, of the magnetization respectively of the sensitive element and of the reference element according to the configuration of FIG. 3 and for the stack of FIG. 1 ;
les figures 5a et 5b représentent la variation, en fonction du champ magnétique à mesurer, de l'aimantation respectivement de l'élément sensible et de l'élément de référence selon la configuration de la figure 3 et pour l'empilement de la figure 2 ;FIGS. 5a and 5b represent the variation, as a function of the magnetic field to be measured, of the magnetization respectively of the sensitive element and of the reference element according to the configuration of FIG. 3 and for the stack of FIG. 2 ;
la figure 6 représente la variation, en fonction du champ magnétique à mesurer, de la résistance électrique de la jonction qui résulte des variations d'aimantations représentées sur les figures 4a et 4b ; la figure 7 représente la variation, en fonction du champ magnétique à mesurer, de la résistance électrique de la jonction qui résulte des variations d'aimantations représentées sur les figures 5a et 5b ;FIG. 6 represents the variation, as a function of the magnetic field to be measured, of the electrical resistance of the junction which results from the variations in magnetizations shown in FIGS. 4a and 4b; FIG. 7 represents the variation, as a function of the magnetic field to be measured, of the electrical resistance of the junction which results from the variations in magnetizations shown in FIGS. 5a and 5b;
la figure 8 illustre les variations des sensibilités électrique et magnétique d'un capteur selon l'invention en fonction de la température ;FIG. 8 illustrates the variations in the electrical and magnetic sensitivities of a sensor according to the invention as a function of the temperature;
la figure 9 illustre la variation de sa sensibilité totale avec la température ;FIG. 9 illustrates the variation of its total sensitivity with temperature;
la figure 10 illustre la variation de la sensibilité totale d'un capteur optimisé avec la température.FIG. 10 illustrates the variation of the total sensitivity of a sensor optimized with the temperature.
La propriété qui nous intéresse ici plus particulièrement est la réponse obtenue lorsqu'un matériau ferromagnétique FM1 et un matériau antiferromagnétique AF1 présentent une interface commune lorsque le champ est appliqué perpendiculairement à l'axe magnétique présentant de l'échange. Dans ce cas, le processus de renversement de l'aimantation par nucléation et propagation de parois (renversement lorsque le champ est appliqué le long de l'axe magnétique présentant de l'échange) est remplacé par la rotation réversible de l'aimantation (renversement lorsque le champ est appliqué perpendiculairement à l'axe magnétique présentant de l'échange). Le comportement hystérétique est alors remplacé par le comportement réversible de la figure 4a. De plus, dans une gamme de champs assez étendue, le signal est linéaire.The property which interests us here more particularly is the response obtained when a ferromagnetic material FM1 and an antiferromagnetic material AF1 have a common interface when the field is applied perpendicular to the magnetic axis exhibiting exchange. In this case, the process of reversing the magnetization by nucleation and propagation of walls (reversal when the field is applied along the magnetic axis exhibiting exchange) is replaced by the reversible rotation of the magnetization (reversal when the field is applied perpendicular to the magnetic axis with exchange). The hysteretic behavior is then replaced by the reversible behavior of FIG. 4a. In addition, in a fairly wide range of fields, the signal is linear.
De manière formelle, la pente de la réponse de l'aimantation avec le champ appliqué est donnée par :Formally, the slope of the response of the magnetization with the applied field is given by:
où Ms est l'aimantation à saturation de la couche ferromagnétique FM1 , tF est l'épaisseur de la couche ferromagnétique FM1 , KF est la constante d'anisotropie de la couche ferromagnétique FM1 et J est le couplage existant entre la couche ferromagnétique et la couche antiferromagnétique. Lorsque KF = 0, il est possible de connaître analytiquement la composante de l'aimantation de la couche FM1 dans la direction du champ appliqué soitwhere M s is the saturation magnetization of the ferromagnetic layer FM1, t F is the thickness of the ferromagnetic layer FM1, KF is the anisotropy constant of the ferromagnetic layer FM1 and J is the coupling existing between the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic layer. When KF = 0, it is possible to know analytically the component of the magnetization of the layer FM1 in the direction of the applied field is
Ainsi la création d'une interface commune ferromagnétique/antiferromagnétique induit un axe d'anisotropie magnétique, dont la direction est contrôlable dans la couche ferromagnétique. La réponse en champ magnétique de faible amplitude est réversible avec une pente, et donc une sensibilité du futur capteur, ajustable par la fonction de Ms, tF et J.Thus the creation of a common ferromagnetic / antiferromagnetic interface induces a magnetic anisotropy axis, the direction of which is controllable in the ferromagnetic layer. The low amplitude magnetic field response is reversible with a slope, and therefore a sensitivity of the future sensor, adjustable by the function of M s , t F and J.
L'invention concerne un capteur magnétorésistif de champ magnétique qui comprend un empilement 1 d'un élément de référence 2, d'un élément de séparation 3 et d'un élément sensible 4 au champ magnétique. L'élément de référence 2 et l'élément sensible 4 présentent respectivement une première 5 et une deuxième 6 anisotropie magnétique suivant une première et une deuxième direction.The invention relates to a magnetoresistive magnetic field sensor which comprises a stack 1 of a reference element 2, of a separation element 3 and of an element sensitive to the magnetic field. The reference element 2 and the sensitive element 4 respectively have a first 5 and a second 6 magnetic anisotropy in a first and a second direction.
Ce type de capteur est agencé pour que, sous l'effet du champ magnétique à mesurer, la direction de l'aimantation 10 de l'élément sensible 4 varie par rapport à celle de l'élément de référence 2, ce qui induit une variation de résistance électrique de l'empilement 1 en fonction de l'intensité dudit champ.This type of sensor is arranged so that, under the effect of the magnetic field to be measured, the direction of the magnetization 10 of the sensitive element 4 varies relative to that of the reference element 2, which induces a variation electrical resistance of the stack 1 as a function of the intensity of said field.
Selon une première réalisation, l'élément de séparation 3 comprend une couche S d'un matériau isolant électriquement, par exemple à base d'aluminium oxydé et/ou nitré, de gallium oxydé, de tantale oxydé, de magnésium oxydé, de titanate de strontium oxydé. Le capteur magnétorésistif exploite alors les propriétés de magnétorésistance tunnel de la jonction formée par les deux éléments magnétiques 2, 4 séparés par la couche isolante S. Dans cette réalisation, les mesures de résistance sont effectuées perpendiculairement au plan de la couche S.According to a first embodiment, the separation element 3 comprises a layer S of an electrically insulating material, for example based on oxidized and / or nitrated aluminum, oxidized gallium, oxidized tantalum, oxidized magnesium, titanate of oxidized strontium. The magnetoresistive sensor then exploits the tunnel magnetoresistance properties of the junction formed by the two magnetic elements 2, 4 separated by the insulating layer S. In this embodiment, the resistance measurements are carried out perpendicular to the plane of the layer S.
Selon une deuxième réalisation, l'élément de séparation 3 est formé d'une couche S de matériau conducteur électriquement, par exemple à base de métaux tels que le cuivre ou à base de semi-conducteurs. Le capteur magnétorésistif exploite alors les propriétés de magnétorésistance géante de la « spin valve » formée par les deux éléments magnétiques 2, 4 séparés par la couche conductrice S. Dans cette réalisation, les mesures de résistance sont effectuées soit perpendiculairement au plan de la couche S soit parallèlement à lui.According to a second embodiment, the separation element 3 is formed of a layer S of electrically conductive material, for example based on metals such as copper or based on semiconductors. The magnetoresistive sensor then exploits the giant magnetoresistance properties of the "spin valve" formed by the two magnetic elements 2, 4 separated by the conductive layer S. In this embodiment, the resistance measurements are carried out either perpendicular to the plane of the layer S either parallel to him.
Dans ces deux réalisations, l'effet magnétorésistif conduit à une variation de la résistance électrique de l'empilement 1 en fonction du champ magnétique à mesurer, ladite variation étant exploitée dans un circuit électronique de traitement pour obtenir l'intensité dudit champ. De façon particulière, l'exploitation de la variation de résistance est facilitée en prévoyant que, en l'absence de champ magnétique à mesurer, la première anisotropie 5 soit perpendiculaire à la deuxième anisotropie 6.In these two embodiments, the magnetoresistive effect leads to a variation in the electrical resistance of the stack 1 as a function of the magnetic field to be measured, said variation being used in an electronic processing circuit to obtain the intensity of said field. In particular, the exploitation of the resistance variation is facilitated by providing that, in the absence of a magnetic field to be measured, the first anisotropy 5 is perpendicular to the second anisotropy 6.
En relation avec la figure 1 , on décrit un premier mode de réalisation de l'empilement 1 qui comprend une couche de matériau ferromagnétique FM2 en tant qu'élément de référence 2, et la superposition d'une couche d'un matériau ferromagnétique FM1 et d'une couche d'un matériau antiferromagnétique AF1 en tant qu'élément sensible 4. Les matériaux ferromagnétiques FM1 , FM2 sont par exemple à base de cobalt, de fer, de nickel ou d'alliage de ces matériaux. Les matériaux ferromagnétiques de l'élément de référence 2 et de l'élément sensible 4 peuvent être de nature identique ou différente en fonction des caractéristiques souhaitées pour le capteur. Le matériau antiferromagnétique peut être à base d'IrMn, de FeMn, de PtMn, de NiMn ou d'autres composés à base de manganèse. Lorsqu'un matériau ferromagnétique et un matériau antiferromagnétique présentent une interface commune, il est possible d'observer un effet appelé « d'exchange bias » qui se manifeste principalement par un déplacement en champ magnétique du cycle d'hystérésis. La couche ferromagnétique FM1 présente alors une direction d'anisotropie 6 imposée par le matériau antiferromagnétique AF1. Cette direction d'anisotropie 6 a l'avantage d'être contrôlable, soit en saturant l'aimantation de la couche ferromagnétique FM1 lors du dépôt de la couche AF1 , soit par un traitement thermique sous champ magnétique après dépôt où l'échantillon est chauffé à une température supérieure à la température de blocage du matériau antiferromagnétique AF1 avant d'être refroidi en dessous de cette température. Lors de ce refroidissement, il convient de s'assurer que l'aimantation de la couche ferromagnétique FM1 est saturée dans la direction souhaitée pour l'anisotropie de la couche.In relation to FIG. 1, a first embodiment of the stack 1 is described which comprises a layer of ferromagnetic material FM2 as a reference element 2, and the superposition of a layer of a ferromagnetic material FM1 and a layer of an antiferromagnetic material AF1 as a sensitive element 4. The ferromagnetic materials FM1, FM2 are for example based on cobalt, iron, nickel or an alloy of these materials. The ferromagnetic materials of the reference element 2 and of the sensitive element 4 can be of identical or different nature depending on the characteristics desired for the sensor. The antiferromagnetic material can be based on IrMn, FeMn, PtMn, NiMn or other manganese-based compounds. When a ferromagnetic material and an antiferromagnetic material have a common interface, it is possible to observe an effect called "exchange bias" which manifests itself mainly by a displacement in magnetic field of the hysteresis cycle. The ferromagnetic layer FM1 then has an anisotropy direction 6 imposed by the antiferromagnetic material AF1. This direction of anisotropy 6 has the advantage of being controllable, either by saturating the magnetization of the ferromagnetic layer FM1 during the deposition of the layer AF1, or by a heat treatment under magnetic field after deposition where the sample is heated at a temperature higher than the blocking temperature of the antiferromagnetic material AF1 before being cooled below this temperature. During this cooling, it must be ensured that the magnetization of the ferromagnetic layer FM1 is saturated in the direction desired for the anisotropy of the layer.
L'empilement 1 est déposé sur un substrat 7, par exemple en silicium ou en verre, la couche de matériau antiferromagnétique AF1 étant disposée sur le substrat. Pour ce faire, on peut utiliser une technique de pulvérisation cathodique sous vide qui permet de déposer successivement de fines couches de matériaux souhaités. Concernant le dépôt d'une couche d'aluminium oxydé, on peut prévoir de déposer une couche l'aluminium par pulvérisation cathodique sous vide puis d'oxyder cette couche sous oxygène.The stack 1 is deposited on a substrate 7, for example made of silicon or glass, the layer of antiferromagnetic material AF1 being disposed on the substrate. To do this, one can use a sputtering technique under vacuum which allows to successively deposit thin layers of desired materials. Regarding the deposition of a layer of oxidized aluminum, provision may be made to deposit an aluminum layer by sputtering under vacuum and then to oxidize this layer under oxygen.
Pour limiter la formation de défaut dans la couche de matériau antiferromagnétique AF1 , il peut être envisagé de déposer sur le substrat 7 une couche tampon, par exemple un film amorphe de tantale 8, qui est destinée à améliorer l'état de la surface sur laquelle le matériau antiferromagnétique AF1 est disposé.To limit the formation of defects in the layer of antiferromagnetic material AF1, it can be envisaged to deposit on the substrate 7 a buffer layer, for example an amorphous film of tantalum 8, which is intended to improve the state of the surface on which the antiferromagnetic material AF1 is arranged.
Dans ce mode de réalisation, l'anisotropie 5 de l'élément de référence 2 est obtenue soit en déposant la couche de matériau ferromagnétique FM2 sous champ magnétique de sorte à orienter cette anisotropie 5 dans la direction du champ magnétique appliqué, soit en induisant une anisotropie de forme dans la couche de matériau ferromagnétique FM2, par exemple en prévoyant que l'élément de référence 2 possède une dimension plus importante dans la direction de l'anisotropie 5. L'élément de référence 2 est agencé pour présenter un champ coercitif plus élevé que la gamme de champ à mesurer. Ainsi, en appliquant un champ magnétique, on peut induire une modification de l'orientation du moment magnétique de l'élément sensible 4 sans modifier le moment magnétique de l'élément de référence 2.In this embodiment, the anisotropy 5 of the reference element 2 is obtained either by depositing the layer of ferromagnetic material FM2 under magnetic field so as to orient this anisotropy 5 in the direction of the applied magnetic field, or by inducing a shape anisotropy in the layer of ferromagnetic material FM2, for example by providing that the reference element 2 has a larger dimension in the direction of the anisotropy 5. The reference element 2 is arranged to have a higher coercive field than the range of field to be measured. Thus, by applying a magnetic field, it is possible to induce a modification of the orientation of the magnetic moment of the sensitive element 4 without modifying the magnetic moment of the reference element 2.
A titre d'exemple, on a réalisé la jonction tunnel magnétique suivante :By way of example, the following magnetic tunnel junction has been produced:
Verre / Ta (5 nm) / Co (10 nm) / IrMn (10 nm) / Co (10 nm) / AlOx / Co (2 nm) / Co80Pt2o (5 nm) / Pt (4nm)Glass / Ta (5 nm) / Co (10 nm) / IrMn (10 nm) / Co (10 nm) / AlOx / Co (2 nm) / Co 80 Pt2o (5 nm) / Pt (4nm)
Le verre constitue le substrat et la bicouche Ta/Co est la couche tampon. L'élément sensible est composé de la bicouche IrMn (10 nm) / Co (10 nm). L'élément de référence Co (2 nm) / Co80Pt.2o (5 nm) est constitué de cobalt additionné de platine pour augmenter le champ coercitif. La couche Pt (4nm) est une couche de protection.Glass constitutes the substrate and the Ta / Co bilayer is the buffer layer. The sensitive element is composed of the IrMn (10 nm) / Co (10 nm) bilayer. The Co (2 nm) / Co 80 Pt.2o (5 nm) reference element consists of cobalt with added platinum to increase the coercive field. The Pt layer (4nm) is a protective layer.
Les couches ont été déposées par pulvérisation cathodique à température ambiante sous une pression de base inférieure à 5.10"7 mbar. La pression d'Argon durant le dépôt était de 5.10"3 mbar.The layers were deposited by sputtering at room temperature under a base pressure less than 5.10 "7 mbar. The Argon pressure during the deposition was 5.10 " 3 mbar.
Pour obtenir la couche isolante (AlOx), l'oxydation a été réalisée après dépôt d'une couche métallique de 1 ,3 nm en utilisant une décharge luminescente continue à 300 W pendant 35 secondes sous plasma d'oxygène pur à 10"1 mbar dans une enceinte à pulvérisation cathodique. L'échantillon a été transféré dans cette enceinte sans briser le vide.To obtain the insulating layer (AlOx), the oxidation was carried out after deposition of a metallic layer of 1.3 nm using a continuous luminescent discharge at 300 W for 35 seconds under pure oxygen plasma at 10 "1 mbar in a sputtering enclosure. The sample was transferred to this enclosure without breaking the vacuum.
Après croissance, l'échantillon a été recuit pendant 30 minutes à 200° C en présence d'un champ magnétique de 300 Oe afin d'établir "l'exchange bias" dans la couche IrMn et pour orienter la direction d'anisotropie de cette couche perpendiculairement à la direction d'anisotropie de la couche Co (2 nm) / Co80Pt2o (5 nm) / Pt (4nm).After growth, the sample was annealed for 30 minutes at 200 ° C in the presence of a magnetic field of 300 Oe in order to establish the "exchange bias" in the IrMn layer and to orient the direction of anisotropy of this layer perpendicular to the direction of anisotropy of the layer Co (2 nm) / Co 80 Pt 2 o (5 nm) / Pt (4nm).
La conformation de la jonction a été effectuée de façon connue par lithographie UV et gravure par faisceau d'ions.The conformation of the junction was carried out in a known manner by UV lithography and ion beam etching.
Selon le deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 2, l'élément de référence 2 comprend la superposition d'une couche d'un matériau ferromagnétique FM2 et d'une couche d'un matériau antiferromagnétique AF2, et l'élément sensible 4 est analogue à celui représenté sur la figure 1. Cette réalisation permet d'obtenir une plus grande stabilité de l'élément de référence 2 vis-à-vis du champ magnétique à mesurer (figure 5b).According to the second embodiment shown in FIG. 2, the reference element 2 comprises the superposition of a layer of a ferromagnetic material FM2 and a layer of an antiferromagnetic material AF2, and the sensitive element 4 is similar to that shown in Figure 1. This embodiment provides greater stability of the reference element 2 vis-à-vis the magnetic field to be measured (Figure 5b).
Dans ce mode de réalisation, le capteur comprend donc l'empilement AF1/FM1/S/FM2/AF2, les matériaux antiferromagnétiques AF1 et AF2 ayant des températures de blocage, respectivement T1 et T2, qui sont différentes, par exemple avec T1>T2. Pour obtenir la configuration magnétique représentée sur la figure 3, on peut procéder comme suit :In this embodiment, the sensor therefore comprises the stack AF1 / FM1 / S / FM2 / AF2, the antiferromagnetic materials AF1 and AF2 having blocking temperatures, respectively T1 and T2, which are different, for example with T1> T2 . To obtain the magnetic configuration shown in FIG. 3, one can proceed as follows:
- l'empilement 1 est recuit à une température T>T1 sous champ magnétique de sorte à induire une anisotropie respectivement dans l'élément sensible 4 et dans l'élément de référence 2 qui est parallèle au champ magnétique appliqué ; puis- The stack 1 is annealed at a temperature T> T1 under magnetic field so as to induce anisotropy respectively in the sensitive element 4 and in the reference element 2 which is parallel to the applied magnetic field; then
- l'empilement est recuit à une température T comprise entre T1 et T2 sous champ magnétique perpendiculaire à celui appliqué dans l'étape précédente, de sorte à induire une anisotropie 5 dans l'élément de référence 2 qui est parallèle au champ magnétique appliqué et donc perpendiculaire à l'anisotropie 6 de l'élément sensible 4.the stack is annealed at a temperature T of between T1 and T2 under a magnetic field perpendicular to that applied in the previous step, so as to induce anisotropy 5 in the reference element 2 which is parallel to the applied magnetic field and therefore perpendicular to the anisotropy 6 of the sensitive element 4.
Dans ces deux modes de réalisation, l'élément sensible 4 est agencé pour que son moment magnétique 10 varie en fonction du champ magnétique à mesurer, et l'élément de référence 2 est agencé pour que la direction et le sens de son moment magnétique 9 soient fixes en fonction du champ magnétique à mesurer. Ces caractéristiques sont obtenues, en fonction de l'intensité du champ magnétique à mesurer, en faisant varier la nature des matériaux utilisés et/ou l'épaisseur des différentes couches. En particulier, les épaisseurs des couches peuvent être de l'ordre de 10nm et être agencées pour obtenir la jonction souhaitée, tunnel ou magnétorésistance géante, et ce dans la plage d'intensité du champ magnétique à mesurer.In these two embodiments, the sensitive element 4 is arranged so that its magnetic moment 10 varies according to the magnetic field to be measured, and the reference element 2 is arranged so that the direction and the direction of its magnetic moment 9 are fixed according to the magnetic field to be measured. These characteristics are obtained, depending on the intensity of the magnetic field to be measured, by varying the nature of the materials used and / or the thickness of the different layers. In particular, the thicknesses of the layers may be of the order of 10 nm and be arranged to obtain the desired junction, tunnel or giant magnetoresistance, and this within the intensity range of the magnetic field to be measured.
La figure 3 représente une configuration magnétique possible pour les axes d'anisotropie 5, 6 et les aimantations 9, 10 respectivement des éléments de référence 2 et sensible 4. Dans cette configuration, sous champ magnétique nul, les moments magnétiques 10, 9 sont perpendiculaires. Lorsqu'on applique un champ magnétique à mesurer 11 suivant une direction fixe parallèle à la direction de l'anisotropie 5 de l'élément de référence 2, il en résulte une rotation du moment magnétique 10 de la couche sensible 4 (vers une position 10'), alors que l'aimantation 9 de la couche de référence 2 reste fixe.FIG. 3 represents a possible magnetic configuration for the anisotropy axes 5, 6 and the magnetizations 9, 10 respectively of the reference 2 and sensitive elements 4. In this configuration, under zero magnetic field, the magnetic moments 10, 9 are perpendicular . When a magnetic field to be measured 11 is applied in a fixed direction parallel to the direction of the anisotropy 5 of the reference element 2, this results in a rotation of the magnetic moment 10 of the sensitive layer 4 (towards a position 10 '), while the magnetization 9 of the reference layer 2 remains fixed.
Comme on peut le voir sur les figures 4a et 5a, la variation de l'aimantation de l'élément sensible 4 dans la direction du champ appliqué est linéaire sur une large plage de variation de l'intensité du champ à mesurer (entre -50 et +50 Oe sur les figures 4a et 4b) alors que l'aimantation de l'élément de référence 2 reste constante sur cette plage (figure 4b et 5b). Concernant l'aimantation de l'élément de référence 2 (figure 4b), le champ coercitif, qui correspond au retournement de l'aimantation sous l'effet du champ à mesurer, est de l'ordre de 100 Oe (figure 4b) ou 300 Oe (figure 5b), soit bien au delà de la plage de linéarité de la figure 4a.As can be seen in FIGS. 4a and 5a, the variation in the magnetization of the sensitive element 4 in the direction of the applied field is linear over a wide range of variation in the intensity of the field to be measured (between -50 and +50 Oe in FIGS. 4a and 4b) while the magnetization of the reference element 2 remains constant over this range (FIG. 4b and 5b). As regards the magnetization of the reference element 2 (FIG. 4b), the coercive field, which corresponds to the reversal of the magnetization under the effect of the field to be measured, is of the order of 100 Oe (FIG. 4b) or 300 Oe (Figure 5b), well beyond the range of linearity of Figure 4a.
Par conséquent, on obtient une variation de la résistance d'un empilement 1 suivant l'invention telle que représentée sur les figures 6 et 7 qui comprend comme caractéristique importante le fait de présenter une réponse linéaire et réversible sur une plage importante d'intensité de champ à mesurer (entre -50 et +50 Oe). Cette loi de variation peut donc être utilisée de façon particulièrement simple dans un circuit électronique de traitement pour obtenir l'intensité du champ magnétique en fonction de la résistance de l'empilement 1 , puisque la variation de la résistance est linéaire en fonction de l'intensité du champ magnétique à mesurer.Consequently, a variation in the resistance of a stack 1 according to the invention as shown in FIGS. 6 and 7 is obtained which comprises as an important characteristic the fact of having a linear and reversible response over a large range of intensity. field to be measured (between -50 and +50 Oe). This law of variation can therefore be used in a particularly simple way in an electronic processing circuit to obtain the intensity of the magnetic field as a function of the resistance of the stack 1, since the variation of the resistance is linear as a function of the intensity of the magnetic field to be measured.
On peut par ailleurs montrer que la sensibilité totale S du capteur se décompose en une sensibilité électrique Se et une sensibilité magnétique S,n de sorte que S≈It can also be shown that the total sensitivity S of the sensor breaks down into an electrical sensitivity S e and a magnetic sensitivity S, n so that S≈
Se x Sm - avec Se = (RP - RΛp)l2 et Sm = l/ff» où RP et RAP sont les résistances de la jonction pour les alignements parallèle et antiparallèle respectivement des aimantations de l'élément de référence et de l'élément sensible e\ Hex = JI(MstF) est le champ d'échange opérant dans la bicouche IrMn/Co.S e x S m - with S e = (R P - R Λ p) l2 and S m = l / ff "where R P and R AP are the resistances of the junction for the parallel and antiparallel alignments respectively of the magnetizations of l 'reference element and sensitive element e \ H ex = JI (M s t F ) is the exchange field operating in the IrMn / Co bilayer.
On a mesuré de façon indépendante sur l'échantillon décrit ci-dessus la sensibilité magnétique et la sensibilité électrique. A cet effet, la résistance en fonction du champ a été mesurée à différentes températures avec un champ appliqué parallèle à la direction d'anisotropie de la couche antiferromagnétique de l'élément sensible afin d'avoir sans ambiguïté accès à (RP-RÂP)I2 etHex. La figure 8 illustre les résultats obtenus. Sur cette figure, la courbe (•) représente la sensibilité électrique, et la courbe (o) représente l'inverse de la sensibilité magnétique, pour des températures allant jusqu'à 430 K.The magnetic sensitivity and the electrical sensitivity were measured independently on the sample described above. For this purpose, the resistance as a function of the field was measured at different temperatures with an applied field parallel to the direction of anisotropy of the antiferromagnetic layer of the sensitive element in order to have unambiguous access to (R P -R ÂP ) I2 and H ex . Figure 8 illustrates the results obtained. In this figure, the curve (•) represents the electrical sensitivity, and the curve (o) represents the inverse of the magnetic sensitivity, for temperatures up to 430 K.
La sensibilité magnétique varie linéairement avec la température. De façon étonnante, il en est de même pour la sensibilité électrique. Ainsi, la sensibilité totale varie également linéairement (dans le cas présent elle augmente, comme montré à la figure 9) avec la température.Magnetic sensitivity varies linearly with temperature. Surprisingly, the same is true for electrical sensitivity. Thus, the total sensitivity also varies linearly (in this case it increases, as shown in Figure 9) with temperature.
En fait, une analyse fine de la figure 8 montre que la résistance de la jonction varie en fonction de la température suivant une loiIn fact, a fine analysis of Figure 8 shows that the resistance of the junction varies as a function of the temperature according to a law
R(T) = R(0)(l-C-~T2) ΦR (T) = R (0) (lC- ~ T 2 ) Φ
où C est une constante, d est l'épaisseur de la couche isolante, et Φ est la hauteur de la barrière de la jonction en eV. Par conséquent, il est possible de fixer la pente de Se en modifiant les paramètres d et Φ de la barrière, et en particulier son épaisseur. Pour une jonction ayant une hauteur de barrière donnée, il est donc possible déterminer l'épaisseur de la couche isolante de manière que la pente de Se en fonction de la température compense celle de Sm et que la sensibilité totale du capteur soit indépendante de la température.where C is a constant, d is the thickness of the insulating layer, and Φ is the height of the barrier of the junction in eV. Consequently, it is possible to fix the slope of S e by modifying the parameters d and Φ of the barrier, and in particular its thickness. For a junction with a given barrier height, it is therefore possible to determine the thickness of the insulating layer so that the slope of S e as a function of temperature compensates for that of S m and that the total sensitivity of the sensor is independent of temperature.
La variation en fonction de la température de la sensibilité totale de l'échantillon décrit ci-dessus est illustrée à la figure 10 où l'on peut constater qu'elle est pratiquement inexistante. The variation as a function of the temperature of the total sensitivity of the sample described above is illustrated in FIG. 10 where it can be seen that it is practically non-existent.

Claims

REVENDICATIONS
1. Capteur magnétorésistif de champ magnétique comprenant un empilement1. Magnetoresistive magnetic field sensor comprising a stack
(1 ) d'un élément de référence (2), d'un élément de séparation (3) et d'un élément sensible (4) au champ magnétique, dans lequel l'élément de référence(1) a reference element (2), a separation element (3) and a sensitive element (4) to the magnetic field, in which the reference element
(2) et l'élément sensible (4) présentent respectivement une première et une deuxième anisotropie magnétique (5, 6) suivant une première et une deuxième direction, ledit capteur étant caractérisé en ce que l'élément sensible (4) comprend la superposition d'une couche d'un matériau ferromagnétique (FM1 ) et d'une couche d'un matériau antiferromagnétique (AF1 ) qui est agencée pour obtenir un moment magnétique (10) dont la composante orientée dans la direction du champ à mesurer varie réversiblement en fonction de l'intensité du champ magnétique à rhesurer, et linéairement dans une gamme de champ ajustable.(2) and the sensitive element (4) respectively have a first and a second magnetic anisotropy (5, 6) in a first and a second direction, said sensor being characterized in that the sensitive element (4) comprises the superposition a layer of a ferromagnetic material (FM1) and a layer of an antiferromagnetic material (AF1) which is arranged to obtain a magnetic moment (10) whose component oriented in the direction of the field to be measured varies reversibly in function of the intensity of the magnetic field to be rhesured, and linearly in an adjustable field range.
2. Capteur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la première anisotropie (5) est perpendiculaire à la deuxième anisotropie (6).2. Sensor according to claim 1, characterized in that the first anisotropy (5) is perpendicular to the second anisotropy (6).
3. Capteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de référence (2) comprend une couche d'un matériau ferromagnétique (FM2) présentant une direction et un sens d'aimantation (9) fixes en fonction du champ magnétique à mesurer.3. Sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the reference element (2) comprises a layer of ferromagnetic material (FM2) having a direction and a direction of magnetization (9) fixed according to the field magnetic to measure.
4. Capteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de référence (2) comprend la superposition d'une couche d'un matériau ferromagnétique (FM2) et d'une couche d'un matériau antiferromagnétique (AF2) qui est agencée pour obtenir une direction et un sens d'aimantation (9) fixes en fonction du champ magnétique à mesurer.4. Sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the reference element (2) comprises the superposition of a layer of a ferromagnetic material (FM2) and a layer of an antiferromagnetic material (AF2) which is arranged to obtain a direction and a direction of magnetization (9) fixed according to the magnetic field to be measured.
5. Capteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la température de blocage du matériau antiferromagnétique (AF2) de l'élément sensible (2) est différente de la température de blocage du matériau antiferromagnétique (AF1) de l'élément de référence (4). 5. Sensor according to claim 4, characterized in that the blocking temperature of the antiferromagnetic material (AF2) of the sensitive element (2) is different from the blocking temperature of the antiferromagnetic material (AF1) of the reference element ( 4).
6. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couche de matériau antiferromagnétique (AF1) de l'élément sensible (4) est disposée sur un substrat (7).6. Sensor according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the layer of antiferromagnetic material (AF1) of the sensitive element (4) is disposed on a substrate (7).
7. Capteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le substrat (7) comprend une couche (8) d'un matériau qui est destinée à améliorer l'état de la surface sur laquelle le matériau antiferromagnétique (AF1) est disposé.7. Sensor according to claim 8, characterized in that the substrate (7) comprises a layer (8) of a material which is intended to improve the state of the surface on which the antiferromagnetic material (AF1) is disposed.
8. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de séparation (3) est formé d'une couche (S) de matériau conducteur électriquement.8. Sensor according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the separation element (3) is formed of a layer (S) of electrically conductive material.
9. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de séparation (3) comprend une couche (S) d'un matériau isolant électriquement.9. Sensor according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the separation element (3) comprises a layer (S) of an electrically insulating material.
10. Capteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que sa sensibilité est sensiblement indépendante de la température.10. Sensor according to claim 9, characterized in that its sensitivity is substantially independent of the temperature.
11. Capteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'épaisseur de l'élément de séparation est telle, en fonction de la hauteur de barrière de la jonction tunnel magnétique constituée par l'empilement de l'élément de référence, de l'élément de séparation et de l'élément sensible, que la variation en température de la sensibilité électrique du capteur compense sensiblement la variation en température de sa sensibilité magnétique.11. Sensor according to claim 10, characterized in that the thickness of the separation element is such, as a function of the barrier height of the magnetic tunnel junction formed by the stack of the reference element, of the the separation element and the sensitive element, that the variation in temperature of the electrical sensitivity of the sensor substantially compensates for the variation in temperature of its magnetic sensitivity.
12. Utilisation d'un capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 pour la mesure de l'intensité d'un champ magnétique, dans laquelle la direction d'anisotropie (5) de l'élément de référence (2) est disposée parallèlement à la direction du champ magnétique à mesurer. 12. Use of a sensor according to any one of claims 1 to 11 for measuring the intensity of a magnetic field, in which the direction of anisotropy (5) of the reference element (2) is arranged parallel to the direction of the magnetic field to be measured.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1751518B (en) 2003-02-18 2010-12-01 诺基亚有限公司 Picture coding method
JP2006518127A (en) * 2003-02-18 2006-08-03 ノキア コーポレイション Picture decoding method
US9124907B2 (en) * 2004-10-04 2015-09-01 Nokia Technologies Oy Picture buffering method
KR100648143B1 (en) 2004-11-03 2006-11-24 한국과학기술연구원 Current induced magnetoresistance device
FR2948236B1 (en) * 2009-07-20 2011-07-01 Commissariat Energie Atomique LEFT HAND BODY, WAVE GUIDING DEVICE AND ANTENNA USING THE SAME, METHOD OF MANUFACTURING THE BODY
FR2966636B1 (en) * 2010-10-26 2012-12-14 Centre Nat Rech Scient INDEXABLE MAGNETIC ELEMENT
US8405935B2 (en) * 2010-12-28 2013-03-26 Tdk Corporation Magneto-resistive effect element having spacer layer including main spacer layer containing gallium oxide and nonmagnetic layer
US8752437B2 (en) * 2011-03-15 2014-06-17 Kla-Tencor Corporation Magnet strength measurement
FR2990767B1 (en) 2012-05-21 2014-06-13 Ntn Snr Roulements METHOD FOR ADJUSTING THE RESISTANCE OF A SENSOR
FR3003957B1 (en) 2013-03-29 2015-09-04 Ntn Snr Roulements SENSOR FOR DETECTING A PERIODIC MAGNETIC FIELD
FR3023370B1 (en) 2014-07-07 2016-08-19 Ntn-Snr Roulements MOUNTING A SYSTEM FOR DETERMINING ANGULAR POSITION ON A ROTATING BODY
FR3028612B1 (en) 2014-11-17 2016-12-30 Ntn-Snr Roulements SYSTEM FOR DETERMINING THE ABSOLUTE POSITION OF AN ORGAN
JP6204391B2 (en) * 2015-02-12 2017-09-27 アルプス電気株式会社 Magnetic sensor and current sensor
FR3049704B1 (en) * 2016-03-31 2020-06-05 Ntn-Snr Roulements SENSOR FOR DETECTION OF A PERIODIC MAGNETIC FIELD
FR3055959B1 (en) 2016-09-13 2018-10-12 Ntn Snr Roulements SYSTEM FOR DETERMINING AT LEAST ONE PARAMETER OF ROTATION OF A ROTATING ORGAN
FR3069319B1 (en) 2017-07-18 2020-10-23 Ntn Snr Roulements SYSTEM FOR DETERMINING THE POSITION OF AN ORGAN
FR3073661B1 (en) 2017-11-10 2019-11-22 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives PERMANENT MAGNET COMPRISING AN ANTIFERROMAGNETIC LAYER AND A FERROMAGNETIC LAYER
FR3078775B1 (en) 2018-03-12 2020-04-03 Ntn-Snr Roulements SYSTEM FOR DETERMINING AT LEAST ONE ROTATION PARAMETER OF A ROTATING MEMBER
FR3093798B1 (en) 2019-03-12 2021-06-25 Ntn Snr Roulements System for determining at least one parameter of the rotation of a rotating member
FR3093799B1 (en) 2019-03-12 2021-03-19 Ntn Snr Roulements System for determining at least one parameter of the rotation of a rotating member
TWI780559B (en) * 2021-01-05 2022-10-11 大銀微系統股份有限公司 Position sensing mechanism
US11543267B2 (en) 2021-01-05 2023-01-03 Hiwin Mikrosystem Corp. Position sensing mechanism
CN113029208B (en) * 2021-03-05 2022-10-21 江苏多维科技有限公司 Laser programming writing device and method for magnetoresistive device
FR3143733A1 (en) 2022-12-19 2024-06-21 Ntn-Snr Roulements System for determining at least one rotation parameter of a rotating member
CN116008880B (en) * 2022-12-20 2024-01-30 广东工程职业技术学院 Magnetic measurement method for ferromagnetic-antiferromagnetic exchange bias system

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4103315A (en) * 1977-06-24 1978-07-25 International Business Machines Corporation Antiferromagnetic-ferromagnetic exchange bias films
JP3497573B2 (en) * 1994-09-16 2004-02-16 株式会社東芝 Exchange coupling film and magnetoresistive element
JP3137598B2 (en) * 1996-12-27 2001-02-26 ティーディーケイ株式会社 Magnetoresistive element, magnetic transducer and antiferromagnetic film
JPH10233540A (en) * 1997-02-19 1998-09-02 Sanyo Electric Co Ltd Magneto-resistance effect film
JP3255872B2 (en) * 1997-04-17 2002-02-12 アルプス電気株式会社 Spin valve type thin film element and method of manufacturing the same
US5898548A (en) * 1997-10-24 1999-04-27 International Business Machines Corporation Shielded magnetic tunnel junction magnetoresistive read head
JPH11134620A (en) * 1997-10-30 1999-05-21 Nec Corp Ferromagnetic tunnel junction element sensor and its manufacture
JPH11214767A (en) * 1998-01-26 1999-08-06 Victor Co Of Japan Ltd Magnetoresistance effect element and manufacture thereof
JPH11296823A (en) * 1998-04-09 1999-10-29 Nec Corp Magnetoresistance element and its production as well as magnetoresistance sensor and magnetic recording system
JP3593472B2 (en) * 1998-06-30 2004-11-24 株式会社東芝 Magnetic element, magnetic memory and magnetic sensor using the same
US6452204B1 (en) * 1998-12-08 2002-09-17 Nec Corporation Tunneling magnetoresistance transducer and method for manufacturing the same
WO2000079298A2 (en) * 1999-06-18 2000-12-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic systems with irreversible characteristics and a method of manufacturing and repairing and operating such systems
JP3680655B2 (en) * 1999-08-30 2005-08-10 ソニー株式会社 Magnetoresistive element and manufacturing method thereof
JP2001217482A (en) * 2000-02-03 2001-08-10 Fujitsu Ltd Magnetic sensor and magnetic storage device using the same
JP2001274478A (en) * 2000-03-27 2001-10-05 Yamaha Corp Magnetoresistive sensor
JP2002092829A (en) * 2000-09-21 2002-03-29 Fujitsu Ltd Magneto-resistive sensor and magneto-resistive head
JP3969002B2 (en) 2001-02-22 2007-08-29 ヤマハ株式会社 Magnetic sensor
JP2003067904A (en) * 2001-08-28 2003-03-07 Hitachi Ltd Magneto-resistance effect magnetic head and its manufacturing method
JP4178867B2 (en) * 2002-08-02 2008-11-12 ソニー株式会社 Magnetoresistive element and magnetic memory device

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
See also references of WO2004083881A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050109996A (en) 2005-11-22
JP2015159312A (en) 2015-09-03
JP5731873B2 (en) 2015-06-10
FR2852400A1 (en) 2004-09-17
JP2006520538A (en) 2006-09-07
JP2011159988A (en) 2011-08-18
KR101100841B1 (en) 2012-01-02
US20070159164A1 (en) 2007-07-12
US7602178B2 (en) 2009-10-13
WO2004083881A1 (en) 2004-09-30
FR2852400B1 (en) 2005-06-24
JP2013165295A (en) 2013-08-22

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