ساخت سنسورهای میدان مغناطیسی با مقاومت مغناطیسی بزرگ

پژوهشگران ایرانی، موفق به تهیه نانولایه‌هایی برای
ساخت سنسورهای میدان مغناطیسی با مقاومت مغناطیسی بزرگ شدند.

خانم سیده مریم بنی‌هاشمیان فارغ‌التحصیل فیزیک حالت جامد، با ایجاد ساختار
نانومتری از فلزات پلاتین و مس روی ساختار سیلیکون– سیلیکون دی‌اکسید
(Si/SiO2/CuPt)، توانسته است میدان مغناطیسی ضعیف کمتر از ۶ میلی تسلا را
در دمای نیتروژن مایع آشکارسازی کرده و گامی در تولید سنسورهای میدان
مغناطیسی با مقاومت مغناطیسی بزرگ بردارد.

وی در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو اظهار داشت: «در
این کار، با استفاده از لیتوگرافی UV و لایه‌نشانی الکترون بیم، لایه بسیار
نازکی از سیلیکون دی‌اکسید را روی سیلیکون تمیز شده با فرایند استاندارد
کلینینگ و روش پلاسمایی، لایه‌نشانی کردیم و لایه‌ای حدود ۵ نانومتر روی
بستر سیلیکون ایجاد شد. همچنین با استفاده از کنترل فشار و آهنگ
لایه‌نشانی، نانولایه مس– پلاتین را روی سیلیکون– سیلیکون دی‌اکسید، با
اندازه کمتر از ۸ نانومتر ایجاد نمودیم. سپس با انجام فرایند آنیلینگ و
سیم‌زنی نمونه‌های ساخته شده، با اندازه‌گیری تغییرات نمودار جریان– ولتاژ
با تغییر میدان مغناطیسی در دمای نیتروژن مایع، میدان مغناطیسی کمتر از ۶
میلی تسلا را آشکارسازی کرده و با دستگاه‌های اندازه‌گیری شامل AFM،SEM ،
RBS نانولایه‌ها را مورد بررسی قرار دادیم».

مدرس دانشگاه پیام نور قم در ادامه افزود: «در این پژوهش مشاهده شده است که
ساختار نانومتری ، CuPt می‌تواند با کم شدن ابعاد، میدان مغناطیسی حدود چند
میلی‌تسلا نزدیک به میدان مغناطیسی زمین را آشکارسازی کند و با اعمال میدان
مغناطیسی، رفتارهایی مانند مقاومت مغناطیسی بزرگ که در نوع خود بی‌نظیر است
نشان دهد. این نانوساختار می‌تواند در سنسورهای میدان مغناطیسی، حافظه
مغناطیسی و بیوسنسورها به کار رود».

جزئیات این مقاله که با همکاری دکتر حسن حاج قاسم، دکتر علیرضا عرفانیان،
مهندس مجیدرضا علی‌احمدی و مهندس منصور محتشمی‌فر انجام شده، در

مجلات Sensors (جلد ۹، صفحات ۹۷۴۰- ۹۷۳۴، سال ۲۰۰۹) Journal of Magnetism
and Magnetic Materials (جلد ۳۲۱، صفحات ۲۷۳۶- ۲۷۳۳، سال ۲۰۰۹) منتشر
شده است.