Reduced thermal dependence of the sensitivity of a planar Hall sensor
In: ISSN: 0003-6951, 2019
academicJournal
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International audience ; The ability to stabilize the sensitivity of a magnetoresistance sensor in unstable thermal environments is a key parameter in many high precision measurements. Here, we propose a method to stabilize the sensitivity of a highly sensitive and low noise magnetic sensor based on a planar Hall Effect crossed junction. The stability is achieved by controlling the interplay between Zeeman energy, exchange bias energy, and anisotropy energy as a function of the temperature of the sensor stack comprising a trilayer structure NiFe/Cu/IrMn (10/0.12/10 nm). The high thermal stability of the sensor sensitivity of 4.5 ± 0.15 × 10−3 V/A/T/K is achieved when the external magnetic field is set around ±2 ± 0.04 mT and the applied current is fixed at 20 mA in the temperature range of 110 K–360 K. This method improves the magnetic sensor detection by about an order of magnitude, enabling its deployment in various research fields, particularly to study magnetic properties of small quantities of magnetic materials toward the detection of single magnetic objects, which was impossible before.
Titel: |
Reduced thermal dependence of the sensitivity of a planar Hall sensor
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Autor/in / Beteiligte Person: | Mahfoud, Mohamed ; Tran, Quang-Hung ; Wane, Sidina ; Ngo, Duc-The ; Belarbi, El Habib ; Boukra, Abdelaziz ; Kim, Mijin ; Elzwawy, Amir ; Kim, Cheolgi ; Reiss, Guenter ; Diény, Bernard ; Bousseksou, Azzedine ; Terki, Ferial ; Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM) ; Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Laboratoire Synthèse et Catalyse Tiaret (LSCT) ; Université Ibn Khaldoun de Tiaret = University of Tiaret ; Physique de l'Exciton, du Photon et du Spin (PEPS) ; Laboratoire Charles Coulomb (L2C) ; Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; University of Manchester Manchester ; Laboratoire de Structure et Application des Matériaux Moléculaires (SEA2M) ; Université de Mostaganem ; Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) ; Technische Fakultät, Universität Bielefeld ; Universität Bielefeld = Bielefeld University ; SPINtronique et TEchnologie des Composants (SPINTEC) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes 2016-2019 (UGA 2016-2019 )-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) ; Laboratoire de chimie de coordination (LCC) ; Institut de Chimie de Toulouse (ICT) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; This work was supported by the Algerian-French program PROFAS B+ of the Ministry of Higher Education and Scientific Research, Directorate of Cooperation and inter-university exchange, the French Institute of Algeria (Algeria), the Scientific and Innovative Research Investment Program, Prematuration HEMOSENS-2017-006697 of the Occitanie Region (France), and the DGIST R&D Program of the Ministry of Science, ICT and Future Planning (17-BT-02) (South Korea). |
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Zeitschrift: | ISSN: 0003-6951, 2019 |
Veröffentlichung: | HAL CCSD ; American Institute of Physics, 2019 |
Medientyp: | academicJournal |
DOI: | 10.1063/1.5110671 |
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