[发明专利]微机电磁性生物传感器

权利要求书

1.一种微机电磁性生物传感器，包括：

衬底，该衬底包含一个电路；和

在衬底上的一个传感器层，该传感器层包含：

自由层，该自由层的磁化方向可以随目标磁场变化；

钉扎层，该钉扎层的磁化方向不随目标磁场变化；

反铁磁层，用来固定钉扎层的磁化方向；

非磁性空间层，该空间层夹在自由层和钉扎层之间；

硬磁层，该硬磁层的阻隔温度高于室温；

热阻层，该热阻层处于硬磁层的上表面或者下表面；

生物薄膜层覆盖在传感器的上表面；

至少两个测量电流电极，自由层、非铁磁空间层、钉扎层被夹在该至少两个电流电极之间；和

至少两个热电流电极，该至少两个热电流电极连接到硬磁层和一个电流源用于对该硬磁层加热。

2.如权利要求1所述的微机电磁性生物传感器，其中，热阻层在20C时的电导率等于或高于37.8×10⁶S/m。

3.如权利要求1所述的微机电磁性生物传感器，其中，热阻层在20C时的电导率等于或高于58×10⁶S/m。

4.如权利要求1所述的微机电磁性生物传感器，其中，热阻层的热导率等于或低于2.0Wm^-1K^-1。

5.如权利要求1所述的微机电磁性生物传感器，其中，热阻层的热导率在0.05Wm^-1K^-1到1.5Wm^-1K^-1之间。

6.如权利要求1所述的微机电磁性生物传感器，其中，热阻层的热电阻系数小于零。

7.如权利要求1所述的微机电磁性生物传感器，其中，热阻层包含陶瓷基体和分布在该陶瓷基体的金属材料，该金属材料在该陶瓷基体中长程序小于50纳米。

8.如权利要求1所述的微机电磁性生物传感器，其中，热阻层包含过渡族金属氮化物，过渡族金属氧化物，过渡族金属硅氮化物，或者过渡族金属硼氮化物。

9.如权利要求1所述的微机电磁性生物传感器，其中，热阻层包含硫族化合物。

10.如权利要求1所述的微机电磁性生物传感器，其中，非磁性空间层是一个介电层，其厚度等于或小于1纳米，测量电流通过测量电流电极沿自由层、非磁性空间层和钉扎层的垂直方向至少经过自由层、非磁性空间层和钉扎层。

11.如权利要求1所述的微机电磁性生物传感器，其中，非磁性空间层是一个导电层，测量电流通过测量电流电极沿平行于自由层、非磁性空间层和钉扎层的方向至少经过自由层、非磁性空间层和钉扎层。

12.一种微机电磁性生物传感器，包括：

衬底，该衬底包含一个电路；和

在衬底上的一个传感器层，该传感器层包含：

自由层，该自由层的磁化方向可以随目标磁场变化；

钉扎层，该钉扎层的磁化方向不随目标磁场变化；

反铁磁层，用来固定钉扎层的磁化方向；

非磁性空间层，该空间层夹在自由层和钉扎层之间；

热阻层，该热阻层处于自由层的上表面或者下表面；

生物薄膜层，覆盖在传感器的上表面；

至少两个测量电流电极，自由层、非铁磁空间层、钉扎层被夹在该至少两个电流电极之间；和

至少两个热电流电极，该至少两个热电流电极连接到自由层和一个电流源以对该自由层加热。

13.如权利要求12所述的微机电磁性生物传感器，其中，热阻层在20C时的电导率等于或高于37.8×10⁶S/m。

14.如权利要求12所述的微机电磁性生物传感器，其中，热阻层在的热导率在0.05Wm^-1K^-1到1.5Wm^-1K^-1之间。

15.如权利要求12所述的微机电磁性生物传感器，其中，热阻层的热电阻系数小于零。