AMR、GMR、TMR技术发展历程

AMR、GMR、TMR 都是磁阻效应传感器,常被用来做电流传感器；它们和霍尔传感器并列，是电流检测的主流技术路线之一。

四代磁性传感技术：

• 第一代：Hall Effect Sensor——霍尔效应传感器
• 第二代：AMR (Anisotropic Magneto Resistance) Sensor——各向异性磁电阻传感器
• 第三代：GMR (Giant Magneto Resistance) Sensor——巨磁电阻传感器
• 第四代：TMR (Tunneling Magneto Resistance) Sensor——隧道磁电阻传感器

发展历程：

AMR

1857年英国物理学家 William Thomson(Lord Kelvin) 发现：电阻随电流与磁化方向夹角变化 —— 平行时电阻大、垂直时电阻小。并且将这一现象命名为AMR，各向异性磁电阻。

特点：

MR ratio（磁阻比）：1~3%

单磁层器件

工作场范围窄

GMR

1988年德国科学家格林贝格尔团队在Fe/Cr/Fe三层膜中发现：中间Cr层可使上下 Fe层反铁磁耦合(磁矩反平行)，这是GMR的结构前提。

1988 年费尔以及格林伯格发现”铁磁层/非磁导电层/铁磁层”三明治结构；两层磁矩平行时电阻小，反平行时电阻大。

特点：

MR ratio（磁阻比）：＜12%

饱和磁场低（<5mT）

极宽的频率响应

TMR

TMR(穿隧磁阻效应)是继AMR、GMR之后的第三代磁阻技术，核心是纳米”铁磁/绝缘/铁磁”三明治结构利用量子隧穿效应获得超大磁阻变化率(200%–500%)

特点：

高频响，可达GHz

灵敏度/分辨率高

对比：

未来发展：