[发明专利]一种具有室温线性磁阻效应的单晶材料及其用途

说明书

本发明公开了一种具有室温线性磁阻效应的单晶材料及其用途，属于单晶材料技术领域，其技术方案要点是：单晶材料为Co₉Zn₉Mn₂单晶，可以将Co₉Zn₉Mn₂单晶应用于制备磁头，还可以将Co₉Zn₉Mn₂单晶应用于制备磁场传感器。本发明的Co₉Zn₉Mn₂单晶材料在很宽的温度范围内，尤其是室温下，对磁场呈线性响应。因此，载有Co₉Zn₉Mn₂单晶材料的磁头和磁场传感器具有优良的温度稳定性，在通过磁效应进行工作时，能够在较大范围内满足电阻随外加磁场变化呈线性响应的要求；并且磁滞很小，能够有效降低磁滞对测量精度的影响，可广泛应用于各个领域。

技术领域

本发明涉及单晶材料技术领域，尤其涉及一种具有室温线性磁阻效应的单晶材料及其用途。

背景技术

磁阻效应是指某些金属或半导体的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。同霍尔效应一样，磁阻效应也是由于载流子在磁场中受到洛伦兹力而产生的，在达到稳态时，某—速度的载流子所受到的电场力与洛伦兹力相等，载流子在两端聚集产生霍尔电场，比该速度慢的载流子将向电场力方向偏转，比该速度快的载流子则向洛伦兹力方向偏转。这种偏转导致载流子的漂移路径增加；或者说，沿外加电场方向运动的载流子数减少，从而使电阻增加，这种现象称为磁阻效应。

单晶是由结构基元在三维空间内呈周期排列而成的固态物质。单向有序的排列决定了它具有均匀性、各向异性、自限性、对称性、最小内能和最大稳定性等特征；因此单晶材料常表现出电、磁、光、热等方面的优异性能，广泛应用于现代工业的诸多领域。

磁传感器是把磁场、电流、应力应变、温度、光等外界因素引起敏感元件磁性能变化转换成电信号，以这种方式来检测相应物理量的器件。磁传感器分为三类：指南针、磁场感应器、位置传感器；其中，能测地球表面磁场的可以做指南针；磁场传感器可以用在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等等。检测一个磁体和磁传感器相互之间有位置变化的是位置传感器，如果位置变化呈线性即为线性传感器，如果位置变化为转动的就是转动传感器。

磁传感器未来的发展趋势有以下几种特点：高灵敏度、抗干扰性、温度稳定性、高频特性和低功耗。磁传感器应用方面包括电流传感器、角度传感器、齿轮传感器、太空环境测量、汽车电子行业、水电、芯片、信息记录行业和指南针等，目前，被检测信号的强度越来越弱，这就需要磁性传感器灵敏度得到极大提高；并且，更多的应用领域要求传感器的工作环境越来越严酷，这就要求磁传感器必须具有很好的温度稳定性。

目前制备的磁传感器应用于各个领域时，磁滞的存在是影响测量精度的最大障碍，且在较宽的温度范围内，获得线性度极高的磁电阻曲线仍存在困难。

为了解决上述问题，在现有技术的基础上提供了一种具有室温线性磁阻效应的单晶材料及其用途。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有室温线性磁阻效应的单晶材料及其用途。Co₉Zn₉Mn₂单晶材料在很宽的温度范围内，尤其是室温下，对磁场呈线性响应，因此，载有Co₉Zn₉Mn₂单晶材料的磁头和磁场传感器具有优良的温度稳定性。在通过磁效应进行工作时，能够在较大范围内满足电阻随外加磁场变化呈线性响应的要求；并且磁滞很小，能够有效降低磁滞对测量精度的影响，可广泛应用于各个领域。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种具有室温线性磁阻效应的单晶材料，所述单晶材料为Co₉Zn₉Mn₂单晶。