[发明专利]一种基于2D人造磁振子晶体的弱磁探测器件

权利要求书

1.一种基于2D人造磁振子晶体的弱磁探测器件，包括非磁性衬底（1），其特征在于，所述衬底（1）上设有铁磁薄膜层（2），所述铁磁薄膜层（2）上设有呈周期排列的图案化铁磁元件（3）阵列，通过周期排列的图案化铁磁元件（3）阵列在恒定辅助磁场和高频交变电磁场的共同作用下产生表面自旋波，在某一频率附近产生共振现象形成共振峰，这种自旋波的共振现象可应用于弱磁场探测。

2.根据权利要求1所述一种基于2D人造磁振子晶体的弱磁探测器件，其特征在于，所述非磁性衬底（1）为规则方形非磁性单晶材料，所述非磁性单晶材料为：单晶Si（100）、或者MgO（001）。

3.根据权利要求1所述一种基于2D人造磁振子晶体的弱磁探测器件，其特征在于，所述非磁性衬底（1）上的铁磁薄膜层（2）为晶体结构材料、或者非晶结构材料，其厚度t1的范围在1—10 nm。

4.根据权利要求1所述一种基于2D人造磁振子晶体的弱磁探测器件，其特征在于，所述周期排列的图案化铁磁元件（3）为铁磁材料制备，其厚度t2的范围在5-100 nm，所述图案化铁磁元件（3）形状为：微/纳米级条形、微/纳米级圆形、微/纳米级椭圆形或者纳米点，所述周期排列为均匀排布的二维点阵方式。

5.根据权利要求1所述一种基于2D人造磁振子晶体的弱磁探测器件，其特征在于，其中图案化铁磁元件（3）的短边宽度S、图案化铁磁元件（3）的长边宽度D以及相邻元件间的短边方向间距dx和长边方向间距 dy，分别表示2D人造磁振子晶体的晶格结构参数；其中图案化单个元件的短边宽度S的范围在10-10⁶ nm，图案化单个元件的长边宽度D的范围在10-10⁶nm，相邻元件间的短边方向间距dx和长边方向间距dy的范围在5-10⁵ nm。

6.根据权利要求1~5任意一种所述的基于2D人造磁振子晶体的弱磁探测器件，其特征在于，该弱磁探测器件在y轴方向加入恒定辅助磁场B，范围在10-2000 mT内，在x轴或z轴方向加入高频交变电磁场，范围在0.01—10 GHz范围内，待测磁场B'方向为y轴方向与恒定辅助磁场B方向平行。