专利名称：产生磁场的装置及对低温探针台外加磁场的方法
技术领域：
本发明涉及纳米器件技术领域，具体地说，涉及一种产生磁场的装置及对低温探
针台外加磁场的方法。
背景技术：
磁电子学是当代磁学与电子学发展中相互影响和渗透而产生的边缘科学。磁学是
研究物质磁性和磁场的学科，而电子学是研究电子输运和电场相互作用的科学，随着自身
内容的不断丰富和与其他学科的相互交叉发展，磁电子学的相关特性已被大量研究，并在
随机存取存储器、磁传感器、自旋晶体管和自旋阀晶体管等方向广泛应用。
电子既是电荷的载体同时又是自旋的载体。作为自旋的载体，极化后的电子处于
自旋向上或向下的状态，磁阻随机访问存储器(MRAM)正是利用电子的自旋特性，通过磁性
结构中的自由层的磁化方向不同所产生的磁阻变化来记录O和l两种状态。只要外部磁场
不改变，磁化的方向就不会变化。原理上讲，MRAM的重复读写次数近乎无限次，其读取和写
入速度接近SRAM。同时，MRAM的存储单元小，可与DRAM相比拟。由于兼容非易失、高速度、
高密度、低功耗等各种优良特性，MRAM被认为电子设备中理想存储器。 随着纳米技术的飞速发展，磁电子学也相应得到进一步研究。在纳米尺寸下，研 究新型磁性材料及磁场对电子输运性质的影响，尤其是对自旋电子器件的影响具有重要意 义。
发明内容
( — )要解决的技术问题 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种产生磁场的装置及对低温探针台外加 磁场的方法，以及用于研究磁阻变温测试的产生磁场的装置，以扩充原有低温探针台的使 用范围，研究新型磁性材料及磁场对电子输运性质的影响，尤其是对自旋电子器件输运性 质的影响。
( 二 )技术方案 为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下 —种产生磁场的装置，该装置放置于低温探针台的真空腔室内，为待测器件提供 磁场，该装置利用低温探针台的样品托盘上两个对称的固定螺孔，安装两根平行且垂直放 置的螺栓，将两根永磁铁分别套在螺栓上，并用螺冒来固定永磁铁的高度；在两根永磁铁 之间，竖立一块用于粘贴待测样品的挡板，并在挡板上设置电极，使其与探针臂的探针相连 接。 上述方案中，所述的挡板采用铜合金材料。 上述方案中，所述的永磁铁的中心有孔，便于套在螺栓上，孔径大小能够穿过螺 栓，使其固定牢固。 上述方案中，所述的两根永磁铁， 一根是N极，另一根是S极，且平行放置，使磁场垂直的加在待测样品上。 —种对低温探针台外加磁场的方法，该方法是在低温探针台样品托盘的固定螺孔 上，竖立两根平行且垂直放置的螺栓，将两根永磁铁分别套在螺栓上，并用螺冒来固定永磁 铁的高度。
该方法进一步包括在两根永磁铁的中间，竖立一块用于粘贴待测样品的挡板，并 在挡板上设置电极，使其与探针臂的探针相连接，构成回路，且挡板与两根永磁铁相平行。
上述方案中，所述的挡板采用铜合金材料。 上述方案中，所述的永磁铁的中心有孔，便于套在螺栓上，孔径大小能够穿过螺 栓，使其固定牢固。 上述方案中，所述的两根永磁铁， 一根是N极，另一根是S极，且平行放置，使磁场
垂直的加在待测样品上。(三)有益效果 从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果 1、本发明提供的这种产生磁场的装置及对低温探针台外加磁场的方法，扩充了原 有低温探针台的使用范围，能研究新型磁性材料及磁场对电子输运性质的影响，尤其是对 自旋电子器件输运性质的影响。 2、本发明提供的这种产生磁场的装置及对低温探针台外加磁场的方法，可采用现 有的低温探针台来研究磁场对磁性材料或自旋电子器件电子输运性质的影响。
图1是本发明提供的产生磁场的装置的结构示意图；
图2是低温探针台的真空腔室的示意图；
图3是永磁铁的示意图；
图4是挡板的示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本发明进一步详细说明。 如图l所示，图l是本发明提供的产生磁场的装置的结构示意图。本发明提供的这
种产生磁场的装置，放置于低温探针台的真空腔室内，为待测器件提供磁场。低温探针台的
真空腔室如图2所示。该装置利用低温探针台的样品托盘上两个对称的固定螺孔，安装两
根平行且垂直放置的螺栓，将两根永磁铁分别套在螺栓上，并用螺冒来固定永磁铁的高度。
永磁铁如图3所示。在两根永磁铁之间，竖立一块用于粘贴待测样品的挡板，并在挡板上设
置电极，使其与探针臂的探针相连接。挡板采用铜合金材料，如图4所示。 永磁铁的中心有孔，便于套在螺栓上，孔径大小能够穿过螺栓，使其固定牢固。两
根永磁铁， 一根是N极，另一根是S极，且平行放置，使磁场垂直的加在待测样品上。 本发明还提供了一种对低温探针台外加磁场的方法，该方法是在低温探针台样品
托盘的固定螺孔上，竖立两根平行且垂直放置的螺栓，将两根永磁铁分别套在螺栓上，并用
螺冒来固定永磁铁的高度。在两根永磁铁的中间，竖立一块用于粘贴待测样品的挡板，并在挡板上设置电极，使其与探针臂的探针相连接，构成回路，且挡板与两根永磁铁相平行。
具体添加磁场的方法为取下低温探针台的防辐射屏，在低温探针台样品托盘的
固定螺孔上，竖立两根平行且垂直放置的螺栓，将两根永磁铁分别套在螺栓上，并用螺冒来
固定永磁铁的高度。在两根永磁铁的中间，竖立一块用于粘贴待测样品的挡板，并在挡板上
设置电极，使其与探针臂的探针相连接，构成回路，且挡板与两根永磁铁相平行。所述的永
磁铁的中心有孔，便于套在螺栓上。孔径大小刚好能穿过螺栓，使其固定牢固。 按照上述步骤安装之后，待测样品也被粘贴在挡板上，磁场将垂直的穿过待测样
品。此时，将低温探针系统的探针臂与半导体i-v测试仪相连接，便可以研究器件在磁场作
用下的若干特性。若不要磁场时，只需将两块磁铁均转体180度或移出腔室。 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详
细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡
在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保
护范围之内。
权利要求
一种产生磁场的装置，该装置放置于低温探针台的真空腔室内，为待测器件提供磁场，其特征在于，该装置利用低温探针台的样品托盘上两个对称的固定螺孔，安装两根平行且垂直放置的螺栓，将两根永磁铁分别套在螺栓上，并用螺冒来固定永磁铁的高度；在两根永磁铁之间，竖立一块用于粘贴待测样品的挡板，并在挡板上设置电极，使其与探针臂的探针相连接。
2. 根据权利要求1所述的产生磁场的装置，其特征在于，所述的挡板采用铜合金材料。
3. 根据权利要求1所述的产生磁场的装置，其特征在于，所述的永磁铁的中心有孔，便 于套在螺栓上，孔径大小能够穿过螺栓，使其固定牢固。
4. 根据权利要求1所述的产生磁场的装置，其特征在于，所述的两根永磁铁，一根是N 极，另一根是S极，且平行放置，使磁场垂直的加在待测样品上。
5. —种对低温探针台外加磁场的方法，其特征在于，该方法是在低温探针台样品托盘 的固定螺孔上，竖立两根平行且垂直放置的螺栓，将两根永磁铁分别套在螺栓上，并用螺冒 来固定永磁铁的高度。
6. 根据权利要求5所述的对低温探针台外加磁场的方法，其特征在于，该方法进一步 包括在两根永磁铁的中间，竖立一块用于粘贴待测样品的挡板，并在挡板上设置电极，使其 与探针臂的探针相连接，构成回路，且挡板与两根永磁铁相平行。
7. 根据权利要求6所述的对低温探针台外加磁场的方法，其特征在于，所述的挡板采 用铜合金材料。
8. 根据权利要求5所述的对低温探针台外加磁场的方法，其特征在于，所述的永磁铁 的中心有孔，便于套在螺栓上，孔径大小能够穿过螺栓，使其固定牢固。
9. 根据权利要求5所述的对低温探针台外加磁场的方法，其特征在于，所述的两根永 磁铁， 一根是N极，另一根是S极，且平行放置，使磁场垂直的加在待测样品上。
全文摘要
本发明公开了一种产生磁场的装置，放置于低温探针台的真空腔室内，为待测器件提供磁场，该装置利用低温探针台的样品托盘上两个对称的固定螺孔，安装两根平行且垂直放置的螺栓，将两根永磁铁分别套在螺栓上，并用螺冒来固定永磁铁的高度；在两根永磁铁之间，竖立一块用于粘贴待测样品的挡板，并在挡板上设置电极，使其与探针臂的探针相连接。本发明还公开了一种对低温探针台外加磁场的方法，在低温探针台样品托盘的固定螺孔上，竖立两根平行且垂直放置的螺栓，将两根永磁铁分别套在螺栓上，并用螺冒来固定永磁铁的高度。利用本发明，扩充了原有低温探针台的使用范围，能研究新型磁性材料及磁场对电子输运性质的影响。
文档编号H01F7/02GK101783223SQ20091007752
公开日2010年7月21日 申请日期2009年1月21日 优先权日2009年1月21日
发明者余兆安, 刘明, 贾锐, 陈晨, 龙世兵 申请人:中国科学院微电子研究所