Untersuchungen zur Grenzempfindlichkeit von magnetoresistiven Sensorsystemen mit Flußkonzentratoren

Abstract

Die Mikrosystemtechnik ist eines der am schnellsten wachsenden strategischen Felder zukunftsweisender Technologien, die zunehmend Einfluß auf dieverschiedensten Lebensbereiche gewinnt. Insbesondere auf dem Gebiet der Magnetoelektronik ergeben sich überall dort, wo magnetische Informationen inelektrische Signale umgewandelt werden müssen, durch die Mikrosystemtechnik neue Anwendungsmöglichkeiten. Das bekannteste Einsatzgebiet von aufmagnetischen Effekten beruhenden miniaturisierten Sensorsystemen stellen Leseköpfe von Festplatten dar. Weitere Anwendungsfelder sind beispielsweise diezerstörungsfreie Materialprüfung und die medizinische Diagnostik. Die Dissertation ist am IMO (Institut für Mikrostrukturtechnologie und Optoelektronik) inWetzlar in Verbindung mit dem Institut für Angewandte Physik in Gießen im Rahmen des FEMTO-Projektes entstanden. Ein Teilziel des vom BMBFgeförderten Projektes (16 SV 124) FEMTO (Feldsensorsystem extremer Auflösung auf magnetoresistiver Basis bei Normaltemperaturen) war dieWeiterentwicklung von AMR-Sensorsystemen in bezug auf eine Empfindlichkeitssteigerung und ein hohes Auflösungsvermögen bei Normaltemperaturen. In dervorliegenden Arbeit wurde versucht, diese Ziele durch neue geometrische Strukturen und durch den Einsatz einer Kombination aus flußverstärkendenDünnschicht- und Folienantennen zu erreichen. Im Verlaufe des Projektes sind neue Aufbauprinzipien von Sensorsystemen untersucht worden. Hierbei sindOptimierungen in der geometrischen Struktur sowie die Integration verschiedener Arten von Flußkonzentratoren erprobt worden. Der Einsatz vonFlußkonzentratoren war notwendig, um das effektive Sensorvolumen zu vergrößern, wodurch das Erreichen einer Magnetfeldauflösung im Femtotesla-Bereichmöglich erschien.