ỘI
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
_____________________

LÊ KHẮC QUYNH
LÊ KHẮC QUYNH

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CẢM BIẾN TỪ TRƯỜNG CĨ KÍCH
THƯỚC MICRO-NANO DẠNG CẦU WHEATSTONE DỰA TRÊN
HIỆU ỨNG TỪ-ĐIỆN TRỞ DỊ HƯỚNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANÔ

Hà Nội – 2020


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
________________________

LÊ KHẮC QUYNH
ĐẠI HỌC HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
________________________
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CẢM BIẾN TỪ TRƯỜNG CĨ KÍCH
THƯỚC MICRO-NANO DẠNG CẦU WHEATSTONE DỰA TRÊN
HIỆU ỨNG TỪ-ĐIỆN TRỞ DỊ HƯỚNG

Chuyên ngành:


tham gia thảo luận, góp ý nhiều vấn đề chi tiết trong quá trình nghiên cứu đề tài.
Trong quá trình triển khai nghiên cứu, NCS đã nhận được sự giúp đỡ to lớn của cơ
quan nhà nước, các phòng, viện nghiên cứu khoa học. Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân
thành tới: Phòng Đào tạo Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội; Khoa Vật
lý, Phòng Đào tạo, Phòng Tổ chức Hành chính, Trường ĐHSP Hà Nội 2.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các anh em, bạn bè gần xa và người
thân trong gia đình đã động viên, tạo mọi điều kiện để luận án được hoàn thành.
Luận án này được thực hiện với sự tài trợ kinh phí từ các Đề tài Khoa học cơng nghệ
cấp Đại học Quốc gia Hà Nội mã số QG.16.26, QG.16.89.
Tác giả luận án

Lê Khắc Quynh


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của cá nhân. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận án là trung thực. Các nội dung liên quan đến công bố chung sử dụng trong luận
án đã được cho phép của các đồng tác giả.

Tác giả luận án

Lê Khắc Quynh


Mục lục
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ....................................................................................... i
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .......................................................................... ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ..................................................... ix
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1
TỔNG QUAN VẬT LIỆU SẮT TỪ MỀM VÀ CẢM BIẾN TỪ


1.2.3.

Cảm biến từ trường dựa trên hiệu ứng từ-điện trở xuyên hầm ...................... 15

1.2.4.

Cảm biến từ trường dựa trên hiệu ứng Hall phẳng ........................................ 16

1.2.5.

Cảm biến dựa trên hiệu ứng từ-điện trở dị hướng.......................................... 18

1.2.6.

Hiện tượng nhiễu trong các cảm biến ............................................................ 23

1.2.7.

So sánh các loại cảm biến từ trường cấu trúc micro-nano ............................. 24

Mạch cầu Wheatstone trong các thiết kế cảm biến đo từ trường ...................... 27
1.3.1.

Mạch cầu điện trở Wheatstone ....................................................................... 27

1.3.2.

Ưu điểm của mạch cầu Wheatstone ............................................................... 28



2.3.

Chế tạo màng mỏng và cảm biến .......................................................................... 35
2.1.1.

Thiết kế và chế tạo mặt nạ cảm biến .............................................................. 36

2.1.2.

Quang khắc chế tạo cảm biến......................................................................... 43

2.1.3.

Phún xạ màng mỏng ....................................................................................... 47

2.1.4.

Hàn dây cho thiết bị cảm biến ........................................................................ 50

Đo đạc và khảo sát đặc trưng của cảm biến ........................................................ 52
2.2.1.

Khảo sát cấu trúc và vi cấu trúc ..................................................................... 52

2.2.2.

Khảo sát tính chất từ của vật liệu màng mỏng ............................................... 55

2.2.3.

Sự phụ thuộc vào từ trường ghim (Hpinned) ..................................................... 65

3.2.2.

Sự phụ thuộc vào hình dạng ........................................................................... 66

3.2.3.

Sự phụ thuộc vào tỉ số kích thước dài/rộng (L/W) ......................................... 68

3.2.4.

Sự phụ thuộc vào chiều dày ........................................................................... 68

Tính chất từ-điện trở trên màng mỏng NiFe ....................................................... 70
3.3.1.

Sự phụ thuộc vào từ trường ghim (Hpinned) ..................................................... 70

3.3.2.

Sự phụ thuộc vào tỉ số kích thước dài/rộng (L/W) ......................................... 73

3.3.3.

Sự phụ thuộc vào chiều dày ........................................................................... 73

Kết luận Chương 3 ................................................................................................. 75




Khảo sát tín hiệu điện áp và độ nhạy trên cảm biến cầu Wheatstone............... 90
4.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ số dị hướng hình dạng lên tín hiệu điện áp và độ
nhạy cảm biến .............................................................................................................. 90
4.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của cách mắc thanh điện trở nối tiếp, nối tiếp-song song
lên tín hiệu điện áp và độ nhạy cảm biến..................................................................... 95
4.3.3. Khảo sát ảnh hưởng đồng thời cả tỉ số dị hướng hình dạng và cách mắc thanh
điện trở lên tín hiệu điện áp và độ nhạy cảm biến ....................................................... 99

4.4.

Kết luận Chương 4 ............................................................................................... 102

PHÁT TRIỂN KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN DẠNG
CẦU WHEATSTONE DỰA TRÊN HIỆU ỨNG TỪ-ĐIỆN TRỞ DỊ HƯỚNG ..... 104
5.1.

5.2.

5.3.

Cảm biến đo hướng từ trường của Trái đất ...................................................... 104
5.1.1.

Lựa chọn cảm biến ....................................................................................... 104

5.1.2.

Thực nghiệm và kết quả ............................................................................... 105


Bảng 2.4. Các thông số được dùng khi phún xạ các lớp màng Ta, NiFe, Cu, SiO2 .. 49
Bảng 2.5. Các thông số của mối hàn dây nhôm được lựa chọn khi hàn điện cực cảm
biến nghiên cứu trong luận án. ........................................................................................... 51
Bảng 3.1. Các giá trị: Ms, Hc, Hk, K được rút ra từ dữ liệu đường cong từ hóa các mẫu
màng nano NiFe với chiều dày khác nhau ......................................................................... 70
Bảng 3.2. Các giá trị tỉ số AMR trên màng với kích thước khác nhau. .................... 74
Bảng 4.1. Giá trị R, I, ΔV và SH tương ứng với các cảm biến nhóm 1 có thơng số khác
nhau. ................................................................................................................................... 94
Bảng 4.2. Giá trị lực kháng từ, điện trở nội, độ lệch điện áp, độ nhạy cảm biến theo
đơn vị (mV/Oe) và độ nhạy cảm biến theo đơn vị (mV/V/Oe) của cảm biến nhóm 2 đo tại
0,1 mA [96]......................................................................................................................... 99
Bảng 4.3. Các giá trị chiều dày, điện trở, độ lệch điện áp, độ nhạy tương ứng với 2
cấu trúc của cảm biến nhóm 3, loại S3-18-sp so sánh với loại S3-6-s, phép đo tại dòng cấp 5
mA. ................................................................................................................................... 101

i


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Mơ tả đường cong từ hóa và từ trễ của vật liệu sắt từ theo từ trường [2].... 5
Hình 1.2. Mơ phỏng hướng của véctơ 𝑀 và véctơ 𝐻𝑑 của mẫu bị từ hố. ................. 7
Hình 1.3. Trường khử từ bên trong mẫu hình chữ nhật được từ hố theo phương mặt
phẳng (a) và vng góc với mặt phẳng (b). .......................................................................... 7
Hình 1.4. Đường cong từ trễ theo mơ hình Stonner – Wohlfarth đối với trục khó từ
hóa (a) và trục dễ từ hóa (b) [99]. ......................................................................................... 8
Hình 1.5. Hình minh họa trật tự từ trong màng mỏng NiFe với các trật tự từ trong
vùng không gian của lõi và bề mặt. ...................................................................................... 9
Hình 1.6. Các thơng số vật lý phụ thuộc vào tỉ phần của Ni(x) gồm: hằng số dị hướng,
lực kháng từ (a) [120], tỉ số phần trăm độ thay đổi điện trở suất AMR % (b) [73] của màng
mỏng NiFe. ......................................................................................................................... 11

phỏng cảm biến khi hồn thiện (c). .................................................................................... 38
Hình 2.4. Mặt nạ bằng kim loại nhôm của cảm biến loại S1-1-s và S1-3-s của nhóm 1:
mặt nạ điện trở (a) và mặt nạ điện cực (b).......................................................................... 39
Hình 2.5. Dạng mặt nạ của các cảm biến nhóm 2: mặt nạ cho quy trình chế tạo các
lớp NiFe làm điện trở (a) và mặt nạ cho quy trình chế tạo lớp điện cực (b) và minh họa cảm
biến sau khi hoàn thiện (c).................................................................................................. 41
Hình 2.6. Dạng mặt nạ của các cảm biến nhóm 3: mặt nạ điện trở (a), mặt nạ điện cực
(b) và minh họa cảm biến hồn thiện (c). ........................................................................... 42
Hình 2.7. Hình ảnh thực tế mặt nạ của cảm biến nhóm 3 được in trên đế thủy tinh tại
PTN Trọng điểm Cơng nghệ Micro-Nano (phần khoanh trịn). ......................................... 43
Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý hệ thiết bị quang khắc MJB4. ......................................... 43
Hình 2.9. Các bước quang khắc trong luận án [7]. .................................................... 44
Hình 2.10. Mơ hình ngun lý máy quay phủ Suss MicroTech. ............................... 45
Hình 2.11. Kính hiển vi quang học AX10 tại PTN Trọng điểm Công nghệ MicroNano, Trường ĐHCN, ĐHQG Hà Nội. .............................................................................. 46
Hình 2.12. Mơ tả sơ đồ nguyên lý hệ phún xạ ATC-2000F tại PTN Trọng điểm Công
nghệ Micro-Nano, Trường ĐHCN, ĐHQG Hà Nội. .......................................................... 48

iii


Hình 2.13. Ảnh chụp giá đỡ (holder) khi có từ trường ghim được tạo ra bởi 2 thanh
nam châm đặt song song (a) và giá đỡ khơng có từ trường ghim (b). ............................... 50
Hình 2.14. Thiết bị hàn dây HYBOND Model 626. .................................................. 51
Hình 2.15. Ảnh chụp hệ SEM S-3400N tại PTN Trọng điểm Công nghệ Micro-nano,
Trường ĐHCN (a) và hệ Nova nanoSEM 450 tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (b),
ĐHQG Hà Nội. ................................................................................................................... 52
Hình 2.16. Ảnh chụp hệ thiết bị JEOL JSM-7600F tại ĐH Bách khoa Hà Nội. ....... 53
Hình 2.17. Nguyên lý nhiễu xạ tia X (a) và minh họa xác định độ rộng nửa đỉnh nhiễu
xạ cực đại (b). ..................................................................................................................... 53
Hình 2.18. Mơ tả sơ đồ nguyên lý hệ đo từ kế mẫu rung Lake Shore 7404. ............. 55

mẫu NiFe được chế tạo trong từ trường ghim có cường độ 900 Oe. ................................. 72
Hình 3.12. Đường cong đáp ứng từ trường ngoài của tỉ số AMR đo trên màng có chiều
dày tNiFe = 15 nm, chiều dài 4 mm, chiều rộng khác nhau W = 150, 300, 450 μm. ........... 73
Hình 3.13. Đáp ứng theo từ trường ngồi của tỉ số AMR của các màng có chiều dài L
= 4 mm, chiều rộng 150 μm và chiều dày khác nhau là tNiFe = 5, 10, 15 nm. .................... 74
Hình 4.1. Kết quả mơ phỏng thu được trên màng NiFe có chiều dài 250 μm, chiều
rộng thay đổi từ 10 ÷ 100 μm: phân bố cảm ứng từ hiệu dụng trên bề mặt (a), cảm ứng từ
hiệu dụng của vật liệu NiFe được vẽ dọc theo chiều dài (b) và cảm ứng từ hiệu dụng phụ
thuộc tỷ lệ chiều dài/chiều rộng (c). ................................................................................... 77
Hình 4.2. Mơ phỏng nhánh điện trở gồm 6 thanh được nối với nhau bằng Cu hoặc
NiFe (a) và tỉ số AMR đáp ứng theo từ trường ngoài đo được với hai trường hợp điện cực
nối khác nhau (b). ............................................................................................................... 79
Hình 4.3. Mơ phỏng phân bố cảm ứng từ hiệu dụng trên các thanh điện trở NiFe: điện
cực nối bằng Cu (a) và điện cực bằng NiFe (b) và đồ thị sự phân bố cảm ứng từ hiệu dụng
theo tọa độ (c). .................................................................................................................... 80
Hình 4.4. Mô phỏng khi ghép tổ hợp gồm 3 thanh điện trở sắt từ NiFe lại gần ở khoảng
cách 20 m cho 2 trường hợp thanh có chiều rộng×dài khác nhau 50×250 μm2 (a,b), 10×250
μm2 (c,d) và 6 thanh điện trở 2 loại trên ghép gần nhau (e). .............................................. 82
Hình 4.5. Giá trị cảm ứng từ hiệu dụng Beff tính trung bình trên các thanh ở các vị trí
khác nhau khi khoảng cách giữa các thanh thay đổi cho 2 trường hợp thanh có chiều

v


rộng×dài khác nhau: (a) 50×250 μm2 và (b) 10×250 μm2 so sánh với trường hợp đơn thanh
kích thước tương đương. .................................................................................................... 83
Hình 4.6. Mơ tả WB với các cấu trúc khác nhau và điện tương đương (hình dưới) với
các dạng: đơn thanh (a), 3 thanh nối tiếp (b) và 9 thanh NT-SS (c). ................................. 84
Hình 4.7. Ảnh cảm biến nhóm 1 loại đa thanh điện trở mắc nối tiếp S1-3-s. .............. 86
Hình 4.8. Ảnh cảm biến nhóm 2 loại: đơn thanh S2-1-s (a) [1, 4, 5, 6], tổ hợp nối tiếp

(b) được đo trên cảm biến nhóm 3, loại S3-18-sp so sánh với loại S3-6-s. ............................ 101
Hình 5.1. Mơ tả các điểm làm việc (điểm A và điểm B) của cảm biến S3-18-sp........106
Hình 5.2. Thực nghiệm khảo sát đáp ứng điện áp lối ra của cảm biến theo hướng từ
trường của Trái đất: (a) minh họa góc định hướng giữa từ trường Trái đất Hearth và trục từ
hóa dễ -EA của cảm biến; (b) hệ mâm quay được điều khiển tự động khảo sát phụ thuộc
góc của từ trường Trái đất (cảm biến gắn ở chính giữa mâm quay).................................107
Hình 5.3. Đáp ứng điện áp lối ra theo góc giữa từ trường của Trái đất và chiều dòng
điện, đo tại dòng cấp 5 mA. .............................................................................................. 107
Hình 5.4. Thực nghiệm khảo sát đáp ứng góc của cảm biến theo hướng từ trường của
Trái đất khi được nuôi bởi từ trường nhờ cuộn Helmholtz. ............................................. 107
Hình 5.5. Đáp ứng điện áp lối ra theo góc giữa từ trường của Trái đất và chiều dịng
điện, đo tại dòng cấp 5 mA và tại từ trường ni cỡ 9,1 Oe của cuộn Helmholtz. .......... 108
Hình 5.6. Giản đồ phân bố kích thước hạt từ chitosan đo bằng thiết bị LB – 550, tại
Trường ĐHCN, ĐHQG Hà Nội. ...................................................................................... 109
Hình 5.7. Đường cong từ trễ của dung dịch từ - chitosan nồng độ 10 µg/µl (a) [36] và
Từ độ đo được với các lượng hạt từ khác nhau tại 100 Oe (b)......................................... 109
Hình 5.8. Minh họa sơ đồ phát hiện các hạt từ tính trong chất lỏng từ sử dụng cảm
biến S2-6-sp. ........................................................................................................................ 112
Hình 5.9. Đáp ứng độ lệch điện áp của cảm biến theo thời gian vào lượng hạt từ khác
nhau (a) và đồ thị độ lệch điện áp của cảm biến theo độ lớn của từ độ (b).......................113
Hình 5.10. Sơ đồ các bước chế tạo thẻ sử dụng một lần SPA. ................................ 114
Hình 5.11. Sơ đồ lai sợi đơn ADN đích trên thẻ SPA (a) và Sơ đồ dán nhãn hạt từ
streptavidin lên sợi ADN đích có gắn biotin trên thẻ SPA (b). ........................................ 115
Hình 5.12. Ảnh FE-SEM của hạt từ streptavidin (a) và đường cong từ hóa của 30 μg
hạt từ streptavidin (26 % là Fe3O4) đo trên thẻ SPA (b). ................................................. 116
vii


Hình 5.13. Cấu hình linh kiện AMR phát hiện hạt từ trên thẻ SPA đã lai với ADN
đích và đánh dấu bằng hạt từ: Minh họa thực nghiệm (a), minh họa linh kiện và thẻ SPA

γ

Góc giữa từ độ và ứng suất tác dụng

ɛ

Tỉ số điện trở

η

Khối lượng riêng



Góc giữa từ độ và chiều dòng điện

χ

Độ cảm từ

λs

Hệ số từ giảo bão hịa

λ

Bước sóng tia X

o


σ

Ứng suất

б

Góc giữa tia X và mặt phẳng mẫu

φ

Góc từ trường Trái đất và dịng điện

16S rARN Tên gen Axit Ribonucleic 16S ribosome
ae

Bán trục lớn của elip
ix


ADN

Phân tử mang thông tin di truyền (Axit Deoxiribonucleic)

AMR

Từ-điện trở dị hướng

APTES Dung dịch (3-Aminopropyl)triethoxysilane
be



Năng lượng dị hướng từ tinh thể

Eelastic

Năng lượng dị hướng từ đàn hồi

Ehd

Năng lượng dị hướng hình dạng

∆f

Dải tần số

FFM

Sắt từ tự do

FM

Chất sắt từ (từ tính)

GMR

Từ-điện trở khổng lồ

HA

Hướng khó từ hóa

Từ trường bão hòa từ

⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
𝐻
𝑝𝑎𝑟

Từ trường của các hạt từ

Hpinned Cường độ từ trường ghim
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
𝐻
𝑡𝑜𝑡

Từ trường tổng cộng

Hearth

Từ trường của Trái đất

h

Từ trường tán xạ của các hạt từ

I

Cường độ dòng điện

IDC

Cường độ dòng một chiều

Từ độ

Ms

Từ độ bão hòa kĩ thuật

Mr

Từ dư

MNPs Các hạt từ tính nano
n

Số dãy điện trở mắc nối tiếp

n’

Số nguyên

N

Hệ số trường khử từ

N’

Số vòng dây
xi


ns


Hiệu ứng Hall phẳng

PM

Lớp ghim từ

PTN

Phòng Thí nghiệm

q

Điện tích

R

Điện trở

∆R

Hiệu điện trở

RDC

Điện trở ứng với dịng 1 chiều

RF

Nguồn xoay chiều


Độ nhạy dV/V.dH
xii


Si-j-ab

Kí hiệu cấu trúc của cảm biến

Sm

Diện tích vịng dây

Ss

Diện tích cảm biến

SAA

Hợp chất hữu cơ Succinic acid anhydride

SI

Hệ đo lường quốc tế SI

S/N

Tỉ số tín hiệu/nhiễu

S.suis

Tia tử ngoại và ozone (Ultraviolet Ozonex)

V

Điện áp

V0

Điện áp ban đầu (khi từ trường ngoài bằng 0)

VH

Điện áp khi đặt trong từ trường ngồi có cường độ H tác dụng

Vp

Điện áp theo phương song song với từ trường ngoài

∆V

Độ lệch điện áp

∆Vmax

Độ lệch điện áp cực đại

VS

Van-spin



Điện áp đầu ra

υsputt

Tốc độ phún xạ

W

Chiều rộng thanh điện trở

WB

Mạch cầu Wheatstone

xiv


MỞ ĐẦU
Ngày nay, sự phát triển của khoa học công nghệ đã tạo ra hàng loạt các cảm
biến kích thước nhỏ cỡ micro và được triển khai ứng dụng trong mọi lĩnh vực, cuộc
sống. Sự ra đời của công nghệ spintronic và công nghệ nano đã tạo ra các cảm biến
có kích thước micro-nano, tinh vi và độ nhạy cao như các thiết bị lab-on chip, smart
phone, smart home, các thiết bị tự động hóa [18, 23, 128]. Nhiều loại cảm biến, linh
kiện khác nhau đã được sử dụng dựa trên hiệu ứng bán dẫn, siêu dẫn [17, 120], hiệu
ứng nhiệt [112], hiệu ứng điện [35, 92], hiệu ứng điện-từ [37, 50, 56, 142], hiệu ứng
từ [18-19, 28, 135]. Trong số đó, các cảm biến dựa trên các hiệu ứng từ thể hiện nhiều
ưu điểm như độ nhạy cao, độ chính xác cao, ít bị ảnh hưởng bởi yếu tố ngoại biên
[61, 68, 95]. Nhờ sự chuyển đổi trực tiếp giữa năng lượng từ thành năng lượng điện,
cảm biến dựa trên các hiệu ứng từ được ứng dụng rộng rãi và đa dạng trong nhiều

trường cỡ Oe), độ phân giải đạt 10-3 Oe trở lên. Nghiên cứu từ những năm 1951 của
J. Smit và cộng sự [110] đã chỉ ra các vật liệu có thể thỏa mãn được yêu cầu này
thường là các hợp kim dựa trên các nguyên tố kim loại chuyển tiếp 3d như Fe, Ni,
Co… như các vật liệu hợp kim NiFe, NiCo... vì có tính chất từ tính mềm với lực
kháng từ (Hc) nhỏ (< 10 Oe), từ độ bão hòa kĩ thuật (gọi tắt là từ độ bão hịa, kí hiệu
là Ms) cao (~ 103 emu/cm3). Nghiên cứu chỉ ra, với hợp kim NixFe1-x thì x = 0,8 ÷
0,95 sẽ cho hiệu ứng AMR cao nhất đạt tới 5 % ở nhiệt độ phòng [73]. Cho đến nay,
vật liệu truyền thống NiFe vẫn còn được tập trung nghiên cứu và chiếm lĩnh đa số thị
trường cảm biến thương mại AMR [18, 52, 68]. Các nghiên cứu chủ yếu theo hướng
tối ưu cấu hình cảm biến, tối ưu thiết kế để nâng cao độ nhạy cảm biến. Trên cơ sở
tìm hiểu và phân tích vật liệu có hiệu ứng từ-điện trở dị hướng, dựa theo điều kiện
thực tế tại cơ sở nghiên cứu, chúng tôi chọn lựa vật liệu Ni80Fe20 là đối tượng vật liệu
mà luận án nghiên cứu.
Luận án tập trung vào việc tối ưu thiết kế cấu hình nhằm nâng cao độ nhạy của
cảm biến. Cụ thể, luận án không thay đổi tính chất nội tại của vật liệu mà thay đổi
các thơng số vật lý bên ngồi như thay đổi tính dị hướng hình dạng, thay đổi từ trường
cưỡng bức (từ trường ghim)... nhằm tăng cường tính dị hướng từ đơn trục và do đó
sẽ tăng cường hiệu ứng AMR và tăng cường hiệu quả hoạt động của cảm biến. Trong
các thiết kế cảm biến AMR thì cảm biến dạng mạch cầu Wheatstone (Wheatstone
brigde, kí hiệu là WB) [102] vừa cho độ nhạy cao vừa cho tỉ số tín hiệu/nhiễu (S/N)
lớn nhờ vào đặc tính là điện trở của mạch cầu có khả năng tự bù trừ cho nhau và do
đó giảm tối đa nhiễu Johnson (nhiễu nhiệt) [54, 95]. Trong luận án này, chúng tôi sử
dụng vật liệu Ni80Fe20 để chế tạo cảm biến dạng WB kích thước micro-nano. Định
hướng của luận án là xuất phát từ nghiên cứu cơ bản, hướng tới sản phẩm được đóng
gói hồn thiện theo một số ứng dụng cụ thể được lựa chọn trong luận án. Tên đề tài

2


luận án “Nghiên cứu chế tạo cảm biến từ trường có kích thước micro-nano dạng cầu