Untersuchungen zur Grenzempfindlichkeit von magnetoresistiven Sensorsystemen mit Flußkonzentratoren

Zusammenfassung

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

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