TMR与GMR传感器1/f噪声的研究进展

隧道结磁阻(TMR)传感器及巨磁阻(GMR)传感器的1/f噪声在低频段噪声功率密度较大,是影响其低频下分辨率和灵敏度的主要噪声形式.本文详细介绍了近年来TMR传感器及GMR传感器1/f噪声的特点、来源、理论模型、检测方法及降噪措施等方面的研究进展,并就隧道结磁阻传感器1/f噪声的物理模型进行了详细解释.通过纳米模拟软件Virtual NanoLab对不同MgO厚度的Fe/MgO/Fe型磁性隧道结(MTJ)进行了隧穿概率和TMR变化率的模拟计算,得到保守估计与乐观估计的TMR变化率,分别为98.1%与10324.55%,同时通过MTJ的噪声模型分析了MgO厚度对TMR传感器噪声的影响.制备了磁屏蔽系数大于10000的磁屏蔽筒并搭建了磁阻传感器1/f噪声的测试平台,通过测试验证了磁屏蔽系统对环境磁场具有较好的屏蔽效果,为噪声检测提供了稳定的磁场空间.最后分析了TMR与GMR中各种因素对传感器噪声的影响,提出了影响MTJ传感器1/f噪声的因素及一些降噪措施.