导读:本文包含了隧道磁阻论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:加速度计,隧道磁阻线性磁场传感器,永磁体
隧道磁阻论文文献综述
王斌龙,杨波[1]（2019）在《基于隧道磁阻效应的单轴加速度计研究》一文中研究指出提出了一种基于隧道磁阻效应的单轴加速度计。阐述了隧道磁阻加速度计的结构原理,在线性加速度计等效模型基础上推导了加速度计的位移响应公式;构建圆柱形永磁体的磁场分布模型,借助平动位移和磁场强度分布曲线近似推导了磁场强度与位移之间的关系式;结合隧道磁阻线性磁场传感器的线性特性,推导了输入加速度与隧道磁阻线性磁场传感器输出电压的关系式;对隧道磁阻加速度计进行运动特性进行了仿真,设计了隧道磁阻效应加速度计测控电路,并进行了实验验证。实验结果表明:在弹性梁的长、宽高分别为8,1. 8,50 mm以及TMR传感器与永磁体底面竖直距离为5 mm时,隧道磁阻式加速度计的标度因数为307. 03 mV/gn,偏置稳定性为206. 4μgn,非线性度为1. 65%。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2019年07期）
丁希聪[2]（2019）在《基于隧道磁阻检测的微陀螺结构设计与加工》一文中研究指出惯性技术是未来的发展方向,它的发展取决于惯性器件的发展,微机械陀螺是微惯性系统中的核心器件。目前高精度微陀螺的研制一直是我国尚未攻克的难题,其核心技术是哥氏力的检测,随着陀螺器件的微型化,常规电容检测效应由于接口分辨率、工艺加工和寄生电容等问题使得检测分辨率受限,难以实现高精度检测。所以,在发展主流检测的同时大力开展新效应、新原理的微机械陀螺研究。隧道磁阻效应(TMR)是第四代磁传感技术,其产生机理是自旋相关的隧穿效应,有着“灵敏度高、分辨率高、微型化、易检测”的优势,应用于微陀螺中能够克服现有检测原理的不足。本文设计制作了一种基于隧道磁阻效应检测的微陀螺结构,并对隧道磁阻微陀螺进行了灵敏度规划,总的灵敏度为微陀螺结构灵敏度、磁场灵敏度、磁阻灵敏度和电学灵敏度的乘积。对于微陀螺结构灵敏度,在ANSYS软件中对微陀螺结构进行设计和优化,并理论计算了微陀螺结构的空气阻尼和热弹性阻尼,仿真和计算得到微陀螺结构灵敏度为10.8 nm/°/s。对于微陀螺的磁场灵敏度,设计了满足检测磁场要求的回折型通电线圈,在Ansoft Maxwell软件对所设计的通电线圈进行了设计仿真,并采用电镀工艺完成了通电线圈的加工,得到磁场变化率为3×10~-44 Oe/nm。对于磁阻灵敏度,完成了所需的隧道磁阻器件测试,得到磁阻灵敏度为4.26 mV/Oe。对于电学灵敏度,主要来自检测电路对信号的放大,放大倍数为2000。根据动力学方程在SIMULINK中搭建了隧道磁阻微陀螺系统模型,完成了角速率信号的调制解调,得到了隧道磁阻微陀螺的总灵敏度,并对隧道磁阻微陀螺的系统级特性进行了验证。理论分析计算了隧道磁阻微陀螺的关键性能参数,最终得到隧道磁阻微陀螺系统的总灵敏度为27.6 mV/°/s,机械带宽约为12 Hz,噪声分辨率达到0.22°/h/√Hz。本文对所设计的隧道磁阻微陀螺进行了工艺加工和测试,最终得到了微陀螺结构样机和隧道磁阻微陀螺模型样机。对隧道磁阻微陀螺模型样机进行了部分测试,主要包括驱动方向敲击测试和检测方向敲击测试,证明微陀螺结构可动。隧道磁阻微陀螺模型样机驱动方向的谐振频率为6853 Hz,品质因数(Q值)为571.1;检测方向谐振频率为6854 Hz,品质因数(Q值)为527.3。最终,测试得到的微陀螺结构灵敏度为15.3 nm/°/s,与理论基本一致。(本文来源于《中北大学》期刊2019-05-23）
丁希聪,李孟委,秦世洋[3]（2019）在《隧道磁阻微陀螺结构设计与加工》一文中研究指出微机械陀螺的核心技术是微弱柯氏力的检测,而常规的微弱柯氏力检测水平已达到极限.本文设计了一款新颖的基于隧道磁阻效应检测的面内微陀螺结构,利用隧道磁阻效应的高灵敏特性来实现微弱柯氏力的高灵敏检测.阐述了隧道磁阻微陀螺的工作原理,分析了微陀螺的动力学方程,完成了微陀螺结构设计、工艺加工及测试.测试结果表明:微陀螺驱动方向和检测方向谐振频率分别为6 853Hz和6 854Hz,与理论仿真基本一致;微陀螺驱动方向Q值为571.1,检测方向Q值为527.3,结构灵敏度为15.3nm/°/s.(本文来源于《中北大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期）
吴斌,高震,刘秀成,王钰珏,肖君武[4]（2018）在《基于隧道磁阻阵列的钢索断丝检测传感器研制》一文中研究指出为将新型高灵敏度磁敏元件——隧道磁阻(TMR)器件应用于钢索断丝漏磁检测,采用带磁屏蔽层的类赫姆霍兹线圈作为励磁结构,设计了基于柔性印刷电路的隧道磁阻圆环阵列,可实现对直径为14 mm钢索表面断丝处漏磁场的检测。利用加工有全环向沉槽的钢杆试件,测试7个TMR阵元的一致性,结果表明,宽、深均为0.5 mm的沉槽缺陷检测信号幅值均值约33 mV,信噪比可达14.5 d B,而7个阵元输出电压的极限误差为±1.85 mV。将研制的隧道磁阻阵列传感器应用于钢索表面6处位置不同的断丝缺陷检测,依据检测信号或扫查成像结果,可以清晰分辨出单根0.5 mm断丝缺陷,并确定各断丝在轴向和周向的位置。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2018年01期）
褚伟航,李孟委,吴承根,王宾[5]（2016）在《常压封装下隧道磁阻微陀螺的高灵敏结构设计》一文中研究指出针对现有微陀螺难以实现常压封装下高灵敏检测的难题,设计了两种应用隧道磁阻效应检测的微陀螺结构,分别采用面内检测与离面检测,本文从阻尼与检测磁场两方面对二者性能进行分析。首先通过对二者阻尼的计算,得到常压下面内检测结构的灵敏度为35.18 nm/(°/s),离面检测结构的灵敏度为3.19 nm/(°/s),面内结构比离面结构的灵敏度高约10倍,从阻尼方面考虑,采用面内检测的结构更优;其次设计了应用于两种结构中的检测磁场,得到了面内检测磁场相比于离面检测磁场具有更高的磁场变化率,更好的磁场一致性,从磁场方面考虑,同样得到面内检测的微陀螺结构更优。因此,应用面内检测结构可以实现隧道磁阻微陀螺在常压下的高灵敏检测。(本文来源于《传感技术学报》期刊2016年03期）
王琪,李孟委,王增跃,蒋孝勇,李锡广[6]（2015）在《基于隧道磁阻传感器的叁维电子罗盘设计》一文中研究指出针对现有电子罗盘在地磁场检测时易受到外界磁场干扰而导致测量精度不高的问题,设计了基于隧道磁阻传感器(TMR)的叁维电子罗盘并完成样机制作。研究了实际环境中电子罗盘的误差特性,经椭球拟合校正后,采用基于椭圆假设的椭圆拟合方法对误差进行补偿,补偿后其方位角精度可达0.85°,有效降低94.81%的方位角误差。实验结果验证了TMR传感器在电子罗盘应用的可行性。(本文来源于《传感技术学报》期刊2015年06期）
王琪[7]（2015）在《基于隧道磁阻传感器的电子罗盘设计》一文中研究指出电子罗盘是一种利用地磁场实现方位角测量的定向导航仪器。电子罗盘具有体积小，操作灵活，精度高，功耗低等优点，在航空航天，航海测绘，组合导航，飞行器控制等诸多领域都有着广泛应用，且对国民经济和军事发展都有着重要影响，近年来一直是国内外的研究热点。目前电子罗盘中的地磁检测常用HALL、AMR、GMR效应的传感器或磁通门技术，而此类检测方式存在灵敏度偏低，线性度较差，后置电路复杂，体积大等缺点。作为第四代磁阻传感器，TMR传感器具有灵敏度高，线性度好，动态范围宽等特点，一定程度上弥补了以上效应的不足。本设计正是以此为背景开展TMR在电子罗盘中的应用研究。论文首先论述了常见磁阻式电子罗盘的测量原理，在此基础上，对本研究所使用的TMR传感器进行了效应介绍及优势分析。然后，针对电子罗盘系统设计中的软、硬件设计和数据处理与算法补偿及系统标校等内容展开论述。硬件设计方面，根据系统的目标性能及指标参数，重点对罗盘系统所使用的传感器及调理电路、系统控制及数据传输等电路单元进行了器件选型和电路设计；软件方面，根据系统功能分别对ADC的数据采集控制，数据的误差处理与补偿，方位角的解算，数据的传输等内容进行了软件设计；最终完成了系统样机制作。数据处理与算法补偿方面，首先，对罗盘系统进行了标校实验，获取了补偿参数。然后，分析了罗盘系统中的常见误差来源，针对主要的制造、安装、罗差等误差源，在对比多种常用补偿方法的基础上，选择并采用椭球、椭圆拟合及最小二乘法算法进行数据修正和误差补偿。实验方面，对AMR、GMR、TMR叁种磁阻效应的传感器性能测试，实验结果表明：TMR传感器的线性度良好，达到0.64%，测试灵敏度7.59mV/V/Gs，明显高出AMR的测试灵敏度0.43mV/V/Gs及GMR测试灵敏度2.83mV/V/Gs几倍甚至一个数量级。进行方位角测试实验，测试结果经椭球拟合，获得传感器和加速度计的校正参数；椭圆拟合获得磁场干扰等的误差参数，方位角可达0.69°；最小二乘法方位角误差小于0.435°。通过本项目的研究，实现了原理性样机，实验测试结果验证了TMR效应在电子罗盘中应用的可行性，对进一步研究新一代隧道磁阻式电子罗盘具有借鉴意义。(本文来源于《中北大学》期刊2015-05-20）
杨军,章曦,苗仁德[8]（2014）在《自旋场效应晶体管中隧道磁阻的势垒相关反转效应》一文中研究指出考虑自旋场效应晶体管中Rashba自旋轨道相互作用和自旋输运量子相干性,研究了势垒强度对自旋场效应晶体管的自旋相关量子输运的影响.研究发现,势垒强度较低时,隧道结电导随Rashba自旋轨道相互作用强度的变化呈现明显的振荡现象,势垒强度较高时,电导表现出明显的势垒相关"电导开关"现象.当势垒强度逐渐增强时,平行结构电导呈现出单调下降趋势,而反平行结构电导产生波动,这种波动导致该隧道磁阻也随势垒强度的变化表现出振荡现象,且在合适的准一维电子气厚度情况下隧道磁阻值可以产生正负反转,这个效应将会在基于自旋的电子器件信息的存储上获得应用.(本文来源于《物理学报》期刊2014年21期）
高雷[9]（2008）在《超薄绝缘层隧道磁阻磁头可靠性研究》一文中研究指出隧道磁阻磁头(TMR)技术和垂直写入磁头(PMR)技术的应用使得超高密度磁记录领域获得突破性的发展,迎合了硬盘在便捷式消费类产品中应用的小型化趋势。而超高密度磁记录要求更高的线性密度、轨道密度和更强的读写数据能力。为此,相应的磁头尺寸变得越来越小,隧道磁阻磁头的绝缘层厚度变得越来越薄。由于此绝缘层很薄(厚度小于1nm),磁隧道结在几分钟或更短的时间内就会被不超过1V的电压击穿,并且容易由于电场或磁场引起的信号干扰、静电现象等原因导致其绝缘层击穿而导致失效。因此绝缘层的性能质量就成为硬盘可靠性的重要问题。为了保证硬盘在使用过程中的可靠性,有必要对于绝缘层的失效机理及其寿命进行预测和分析。本课题的主要目的在于通过对隧道磁阻磁头热学及电学方面的可靠性研究,分析绝缘层的失效模式和失效机理及其对磁头可靠性的影响,并在此基础上获得应用于实际生产中判断绝缘层特征的有效测试方法。本文研究内容主要包括以下几个方面:(1)采用步升电压和恒定电压测试方法,获得了AlOx和MgO材料绝缘层击穿特性和失效特征,并对其内在失效机理和原因进行分析。(2)研究击穿电压和温度及加载速度之间的关系,并应用E、1/E及IPL模型对AlOx和MgO材料的隧道磁阻磁头进行寿命评估。(3)研究隧道磁阻磁头的热学可靠性,根据不同绝缘层对温度响应特征不同,提出温度相关测试方法。(4)根据隧道磁阻磁头对于偏压的响应特性,给出了电压相关性测试及交替电压相关性测试方法。本文应用了叁种不同的模型对两种绝缘层材料(MgO和AlOx)的隧道磁阻磁头进行寿命分析,得出不同模型对于寿命的拟合;并提出几种可应用于实践的绝缘层特征判断的非破坏性测试方法,这对于隧道磁阻磁头寿命预测及其可靠性研究具有重要的指导意义和实用价值。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-06-01）
王敬平,孟健[10]（2008）在《磁场下合成Fe_3O_4粉体的隧道磁阻》一文中研究指出通过在半金属Fe3O4合成过程中外加磁场的方法,改变样品粒子的表面结晶状态和晶格缺陷,研究了由此引起的Fe3O4输运性质的变化.合成的Fe3O4粉体的主要导电机理均为自旋极化隧穿和高阶跃迁电导,电阻随温度升高成指数降低,电阻与电压显示了非线形相关性,磁阻与磁场的关系为蝴蝶形,是典型的隧道磁阻特征.与没有外加磁场时合成的样品比较,外加磁场合成的样品显示了更低的电阻和更高的磁阻.由于Fe3O4具有高的居里温度,引起Fe3O4粉体的磁阻随温度升高而降低缓慢.(本文来源于《物理学报》期刊2008年02期）
隧道磁阻论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
惯性技术是未来的发展方向,它的发展取决于惯性器件的发展,微机械陀螺是微惯性系统中的核心器件。目前高精度微陀螺的研制一直是我国尚未攻克的难题,其核心技术是哥氏力的检测,随着陀螺器件的微型化,常规电容检测效应由于接口分辨率、工艺加工和寄生电容等问题使得检测分辨率受限,难以实现高精度检测。所以,在发展主流检测的同时大力开展新效应、新原理的微机械陀螺研究。隧道磁阻效应(TMR)是第四代磁传感技术,其产生机理是自旋相关的隧穿效应,有着“灵敏度高、分辨率高、微型化、易检测”的优势,应用于微陀螺中能够克服现有检测原理的不足。本文设计制作了一种基于隧道磁阻效应检测的微陀螺结构,并对隧道磁阻微陀螺进行了灵敏度规划,总的灵敏度为微陀螺结构灵敏度、磁场灵敏度、磁阻灵敏度和电学灵敏度的乘积。对于微陀螺结构灵敏度,在ANSYS软件中对微陀螺结构进行设计和优化,并理论计算了微陀螺结构的空气阻尼和热弹性阻尼,仿真和计算得到微陀螺结构灵敏度为10.8 nm/°/s。对于微陀螺的磁场灵敏度,设计了满足检测磁场要求的回折型通电线圈,在Ansoft Maxwell软件对所设计的通电线圈进行了设计仿真,并采用电镀工艺完成了通电线圈的加工,得到磁场变化率为3×10~-44 Oe/nm。对于磁阻灵敏度,完成了所需的隧道磁阻器件测试,得到磁阻灵敏度为4.26 mV/Oe。对于电学灵敏度,主要来自检测电路对信号的放大,放大倍数为2000。根据动力学方程在SIMULINK中搭建了隧道磁阻微陀螺系统模型,完成了角速率信号的调制解调,得到了隧道磁阻微陀螺的总灵敏度,并对隧道磁阻微陀螺的系统级特性进行了验证。理论分析计算了隧道磁阻微陀螺的关键性能参数,最终得到隧道磁阻微陀螺系统的总灵敏度为27.6 mV/°/s,机械带宽约为12 Hz,噪声分辨率达到0.22°/h/√Hz。本文对所设计的隧道磁阻微陀螺进行了工艺加工和测试,最终得到了微陀螺结构样机和隧道磁阻微陀螺模型样机。对隧道磁阻微陀螺模型样机进行了部分测试,主要包括驱动方向敲击测试和检测方向敲击测试,证明微陀螺结构可动。隧道磁阻微陀螺模型样机驱动方向的谐振频率为6853 Hz,品质因数(Q值)为571.1;检测方向谐振频率为6854 Hz,品质因数(Q值)为527.3。最终,测试得到的微陀螺结构灵敏度为15.3 nm/°/s,与理论基本一致。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
隧道磁阻论文参考文献
[1].王斌龙,杨波.基于隧道磁阻效应的单轴加速度计研究[J].传感器与微系统.2019
[2].丁希聪.基于隧道磁阻检测的微陀螺结构设计与加工[D].中北大学.2019
[3].丁希聪,李孟委,秦世洋.隧道磁阻微陀螺结构设计与加工[J].中北大学学报(自然科学版).2019
[4].吴斌,高震,刘秀成,王钰珏,肖君武.基于隧道磁阻阵列的钢索断丝检测传感器研制[J].仪表技术与传感器.2018
[5].褚伟航,李孟委,吴承根,王宾.常压封装下隧道磁阻微陀螺的高灵敏结构设计[J].传感技术学报.2016
[6].王琪,李孟委,王增跃,蒋孝勇,李锡广.基于隧道磁阻传感器的叁维电子罗盘设计[J].传感技术学报.2015
[7].王琪.基于隧道磁阻传感器的电子罗盘设计[D].中北大学.2015
[8].杨军,章曦,苗仁德.自旋场效应晶体管中隧道磁阻的势垒相关反转效应[J].物理学报.2014
[9].高雷.超薄绝缘层隧道磁阻磁头可靠性研究[D].哈尔滨工业大学.2008
[10].王敬平,孟健.磁场下合成Fe_3O_4粉体的隧道磁阻[J].物理学报.2008
标签：加速度计; 隧道磁阻线性磁场传感器; 永磁体;