LUẬN VĂN: ẢNH HƯỞNG CỦA TRƯỜNG TƯƠNG TÁC LÊN ĐỘ NHẠY CỦA CẢM BIẾN HALL PHẲNG

Tham khảo luận văn - đề án 'luận văn: ảnh hưởng của trường tương tác lên độ nhạy của cảm biến hall phẳng', luận văn - báo cáo, khoa học tự nhiên phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
LUẬN VĂN: ẢNH HƯỞNG CỦA TRƯỜNG TƯƠNG TÁC LÊN ĐỘ NHẠY CỦA CẢM BIẾN HALL PHẲNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Lê Đức Anh ẢNH HƯỞNG CỦA TRƯỜNG TƯƠNG TÁC LÊN ĐỘ NHẠY CỦA CẢM BIẾN HALL PHẲNG KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Vật lý kỹ thuật HÀ NỘI - 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Lê Đức Anh ẢNH HƯỞNG CỦA TRƯỜNG TƯƠNG TÁC LÊN ĐỘ NHẠY CỦA CẢM BIẾN HALL PHẲNG KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Vật lý kỹ thuật Cán bộ hướng dẫn: TS. Trần Mậu Danh Cán bộ đồng hướng dẫn: ThS. Bùi Đình Tú HÀ NỘI - 2010 Lời cảm ơn Trước hết em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Trần Mậu Danh. Thầy đã dìu dắt em trên con đường khoa học, thầy luôn động viên giúp đỡ em trong những lúc khó khăn nhất. Em xin cảm ơn những kinh nghiệm quí giá mà thầy đã dạy bảo em để em có thể tự hoàn thiện mình để trở thành người có ích. Em xin được gửi lời cảm ơn đến Thạc sĩ Bùi Đình Tú, người thầy, người anh rất mực kính trọng. Nếu không có sự hướng dẫn tận tình, những lời động viên, nhắc nhở và giúp đỡ của anh thì em không thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Trong suốt những năm tháng học tập và nghiên cứu tại khoa Vật lý kỹ thuật và công nghệ nano, em đã được tạo mọi điều kiện thuận lợi để thực hiện công việc học tập và nghiên cứu của mình, đồng thời em cũng nhận được sự quan tâm của các thầy, cô giáo. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới sự giúp đỡ đó. Em cũng xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo, anh chị trong phòng thí nghiệm Vật liệu và Linh kiện từ tính nano – trường Đại Học Công Nghệ đã tạo điều kiện và giúp đỡ em rất nhiều trong thời gian vừa qua. Cuối cùng với lòng biết sâu sắc và tình yêu chân thành nhất, em xin được gửi tới những người thân trong gia đình em, đặc biệt là cha mẹ em đã luôn ở bên cạnh em trong học tập cũng như trong cuộc sống. Tóm tắt nội dung Khóa luận này đề cập đến các loại cảm biến từ điện trở. Trong đó chúng tôi tập trung đi sâu vào việc mô phỏng, nghiên cứu các thông số của cảm biến dựa trên hiệu ứng Hall phẳng. Bằng cách chế tạo cảm biến có cấu trúc spin-valve với các giá trị của trường tương tác khác nhau, chúng tôi đã khảo sát hiệu ứng Hall phẳng để tìm ra cấu trúc hoạt động tốt nhất. Kết từ việc mô phỏng độ nhạy theo sự thay đổi này, cho thấy rằng năng lượng tương tác càng nhỏ thì độ nhạy càng cao. Chúng tôi cũng đã so sánh với kết qua đo thực nghiệm. Để từ đó tìm ra chế độ làm việc ổn định cho cảm biến. Cảm biến Hall phẳng với độ nhạy cao, ổn định, tỷ số tín hiệu trên nhiễu lớn đem lại nhiều hứa hẹn trong ứng dụng y – sinh. Mục lục Trang Mở đầu ............................................................................................................................1 Chương I. Tổng quan về cảm biến sinh học................................................................3 1.1. Giới thiệu chung .......................................................................................................3 1.2. Những kiểu biosensor truyền thống .........................................................................4 1.3. Cảm biến sinh học theo công nghệ điện tử học spin ................................................5 1.3.1. Nguyên lý chung: ..............................................................................................5 1.3.2. Ưu điểm của cảm biến sinh học sử dụng công nghệ điện tử học spin ..............6 1.3.3. Những kiểu cảm biến sinh học dựa trên công nghệ điện tử học spin ...............7 1.3.3.1. Cảm biến sinh học dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng (AMR Biosensor) ...............................................................................................................7 1.3.3.2. Cảm biến sinh học dựa trên hiệu ứng từ điện trở khổng lồ (GMR Biosensor) ...............................................................................................................8 1.3.3.3. Cảm biến sinh học dựa trên hiệu ứng Hall phẳng (Planar Hall Biosensor) ................................................................................................................................9 1.3.3.4. Cảm biến sinh học dựa trên hiệu ứng van-spin (Spin-valve Biosensor) .11 1.3.3.5. Cảm biến sinh học dựa trên hiệu ứng từ điện trở xuyên ngầm (TMR Biosensor) .............................................................................................................12 1.4 Tổng kết...................................................................................................................13 Chương II. Tổng quan về cảm biến Hall Phẳng .......................................................15 2.1. Hiệu ứng Hall phẳng...............................................................................................15 2.2. Năng lượng từ và mô hình Stonner – Wohlfarth....................................................16 2.2.1. Các dạng năng lượng từ ..................................................................................16 2.2.1.1. Năng lượng trao đổi .................................................................................16 2.2.1.2. Năng lượng dị hướng từ tinh thể .............................................................16 2.2.1.3. Năng lượng từ đàn hồi .............................................................................19 2.2.1.4. Năng lượng tĩnh từ ...................................................................................22 ...