《表1 不同规格GMR/超导复合式传感器及其性能[16, 23]》

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《磁电阻/超导复合式磁传感器:原理及发展》

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GMR/超导复合式传感器的噪声主要来自GMR器件的热噪声及1/f磁噪声[21]，其中，低频下GMR器件的1/f磁噪声起主要作用。降低器件的1/f噪声主要通过如下方式:（1）将GMR器件设计成Yoke型结构（图4 （a）） :GMR低频下的1/f磁噪声主要由铁磁层中出现分畴导致，采用磁轭结构将有效抑制铁磁层多畴态的出现；（2）利用斩波技术进行调频:采用调制外磁场的方法，将外加恒定磁场调制为交流磁场，从而提高GMR器件的工作频率，可以有效降低传感器的低频噪声[22]。例如，Myriam Pannetier小组在超导磁场放大器的超导狭窄区域接入加热电路，加热电路通入交变电流对狭窄区域进行周期加热，超导磁放大器处于周期失超—恢复的过程，从而达到磁场调频的作用（图4 （a）） 。图4（b）为利用斩波技术测得的100 nT正弦波信号，图4（c）为器件是否利用斩波技术的低频噪声对比。此外，为了提升器件的灵敏度，可以提高通入GMR器件的工作电流，同时选用磁场放大倍数更高的超导磁场放大器。表1列出了目前国际上（主要是该课题组）研制的不同规格GMR/超导复合式传感器及其性能[16，23]。可以看出，器件在77 K和4.2 K时，热噪声水平已经分别可以达到10 fT/Hz1/2和2 fT/Hz1/2。这一噪声水平已接近SQUID器件。