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原文传递磁性单粒子探测装置及其制造方法、磁性单粒子探测方法

专利名称：	磁性单粒子探测装置及其制造方法、磁性单粒子探测方法
摘要：	本发明公开了一种磁性单粒子探测装置及其制造方法、磁性单粒子探测方法。所述磁性单粒子探测装置包括金属霍尔条以及设置在所述金属霍尔条表面的分子磁体薄膜，所述分子磁体具有二维磁结构且分子间交换作用为反铁磁耦合，所述分子磁体的易磁化轴垂直于所述二维磁结构表面。所述磁性单粒子探测方法包括：提供第一磁共振场，将所述分子磁体薄膜磁化至饱和状态；在所述分子磁体薄膜被磁化至饱和状态后，提供第二磁共振场，所述第二磁共振场为将所述分子磁体薄膜磁化至(N‑1，1)配位态的磁共振场；检测提供所述第二磁共振场之后所述金属霍尔条的输出电压，根据所述输出电压判断是否存在磁性单粒子。本发明能够降低磁性单粒子探测成本。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国科学院微电子研究所
发明人：	崔岩;罗军;杨美音;许静
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910479336.3
公开号：	CN110161113A
代理机构：	北京华沛德权律师事务所
代理人：	房德权
分类号：	G01N27/72(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	100029 北京市朝阳区北土城西路3号
主权项：	1.一种磁性单粒子探测装置，其特征在于，包括金属霍尔条以及设置在所述金属霍尔条表面的分子磁体薄膜，所述分子磁体具有二维磁结构且分子间交换作用为反铁磁耦合，所述分子磁体的易磁化轴垂直于所述二维磁结构表面。 2.根据权利要求1所述的磁性单粒子探测装置，其特征在于，所述金属霍尔条为铜霍尔条或者铝霍尔条。 3.根据权利要求1或2所述的磁性单粒子探测装置，其特征在于，所述金属霍尔条为具有六个电极结构的金属霍尔条。 4.根据权利要求1所述的磁性单粒子探测装置，其特征在于，所述分子磁体的化学式为[Mn3O(sao)3(Et-py)3(ClO4)]。 5.根据权利要求1所述的磁性单粒子探测装置，其特征在于，所述分子磁体薄膜位于所述金属霍尔条的感应区表面，所述感应区为所述金属霍尔条的一对霍尔电极与所述金属霍尔条的一对控制电极的交叉区域。 6.一种磁性单粒子探测装置的制造方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上表面形成金属霍尔条；在所述金属霍尔条上表面形成分子磁体薄膜，所述分子磁体具有二维磁结构且分子间交换作用为反铁磁耦合，所述分子磁体的易磁化轴垂直于所述二维磁结构表面。 7.根据权利要求6所述的磁性单粒子探测装置的制造方法，其特征在于，所述在所述衬底上表面形成金属霍尔条包括：通过物理气相沉积在所述衬底上表面沉积所述金属层。 8.根据权利要求6所述的磁性单粒子探测装置的制造方法，其特征在于，所述在所述金属霍尔条上表面形成分子磁体薄膜包括：将所述分子磁体溶解在有机溶剂中，获得分子磁体溶剂；将所述分子磁体溶剂滴加在所述金属霍尔条上表面，通过自组装形成所述分子磁体薄膜。 9.根据权利要求8所述的磁性单粒子探测装置的制造方法，其特征在于，所述通过自组装形成所述分子磁体薄膜包括：通过自组装在所述金属霍尔条的感应区表面形成所述分子磁体薄膜，所述感应区为所述金属霍尔条的一对霍尔电极与所述金属霍尔条的一对控制电极的交叉区域。 10.根据权利要求6所述的磁性单粒子探测装置的制造方法，其特征在于，所述分子磁体的化学式为[Mn3O(sao)3(Et-py)3(ClO4)]，所述金属层为铜金属层或者铝金属层。 11.一种磁性单粒子探测方法，基于权利要求1至5任一项所述的磁性单粒子探测装置，其特征在于，包括：提供第一磁共振场，将所述分子磁体薄膜磁化至饱和状态；在所述分子磁体薄膜被磁化至饱和状态后，提供第二磁共振场，所述第二磁共振场为将所述分子磁体薄膜磁化至(N-1，1)配位态的磁共振场，N为所述分子磁体的分子配位数；检测提供所述第二磁共振场之后所述金属霍尔条的输出电压，根据所述输出电压判断是否存在磁性单粒子。 12.根据权利要求11所述的磁性单粒子探测方法，其特征在于，所述检测提供所述第二磁共振场之后所述金属霍尔条的输出电压包括：向所述金属霍尔条的一对控制电极施加测试电流；检测所述金属霍尔条的一对霍尔电极之间的电压差，获得所述输出电压。
所属类别：	发明专利