Hình 3.17 và 3.18 là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tín hiệu ra của các sensor có chiều dày màng NiFe khác nhau: 5nm, 10nm, 15nm, 20nm, 25nm. Kết quả khảo sát cho thấy khi chiều dày màng NiFe của sensor t = 5nm thì tín hiệu ra lớn nhất 36mV, khi chiều dày màng NiFe của sensor lớn t = 25nm thì tín hiệu ra của sensor nhỏ nhất
15.9 mV (hình 3.17). Điều đó chứng tỏ khi chiều dày màng NiFe tăng lên thì tín hiệu ra giảm đi và ngược lại. Thật vậy theo lý thuyết, tín hiệu ra của sensor là hàm phụ thuộc vào chiều dày của màng NiFe theo công thức sau [3]:
V = I R cos2(θ) = I cos2(θ) (// - )/t (3.6) với //, lần lượt là điện trở suất của mẫu đo theo phương song song và vuông góc với từ độ, t là chiều dày tổng cộng của màng. Các sensor đều được khảo sát trong cùng một điều kiện: dòng cấp 5mA, phương của dòng điện vuông góc với phương từ hóa dễ của sensor, tín hiệu lối ra được đo tại vị trí phương của dòng điện song song với phương của từ trường ngoài, vùng từ trường khảo sát -100 Oe đến 100 Oe do đó tín hiệu lối ra của sensor V là hàm tỉ lệ nghịch với chiều dày t. Điều đó có nghĩa là khi chiều dày màng t tăng lên thì tín hiệu lối ra của sensor V sẽ giảm xuống và ngược lại.
Hình 3.17. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc thế ra của các sensor có chiều dày khác nhau vào từ trường ngoài
Trong dải từ trường nhỏ -1.8 Oe < H < -1 Oe, tín hiệu ra của sensor là hàm phụ thuộc tuyến tính theo từ trường ngoài (hình 3.18), khi đó độ nhạy của sensor được tính theo công thức:
S = ∆V / ∆H (3.7) Như vậy, khi chiều dày của màng NiFe tăng lên, tín hiệu ra ∆V giảm đi, do đó độ nhạy S giảm xuống. Bảng 3.5 liệt kê một số giá trị tín hiệu ra và độ nhạy của sensor khi chiều dày sensor thay đổi. Từ đó, chúng ta thấy rằng khi chiều dày màng NiFe tăng lên thì tín hiệu ra và độ nhạy giảm đi, và sensor có chiều dày màng NiFe t = 5nm có
tín hiệu ra và độ nhạy lớn nhất. Điều này có ý nghĩa rất lớn khi tối ưu hóa cấu hình để chế tạo được sensor có độ nhạy cao tín hiệu lớn.
Bảng 3.5. Một số thông số của sensor có chiều dày màng NiFe khác nhau
Chiều dày t (nm) Tín hiệu ra V (mV) Độ nhạy S (mV/Oe)
5 36 4.40 10 31.7 3.34 15 25.3 2.46 20 18.3 3.31 25 15.9 2.53
Hình 3.18. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc thế ra của các sensor có chiều dày khác nhau vào từ trường ngoài trong dải tuyến tính