Mục đích của việc giảm kích thước từ màng có kích thước lớn xuống linh kiện là để giảm ảnh hưởng nhiễu của môi trường nhưng tính chất đặc trưng vẫn không thay đổi. Để khẳng định điều này, khi phún xạ chúng tôi đặt một đế silic có kích thước (1cm × 1cm)trên cùng một giá giữ mẫu với điện trở mạch cầu Wheatstone.
Chúng tôi đã tiến hành khảo sát hiệu ứng từ điện trở MR của 5 mẫu Ni80Fe20 với chiều dày màng thay đổi từ t = 5 nm đến t = 25 nm bằng phương pháp bốn mũi dò. Bốn mũi dò được sắp xếp thẳng hàng với nhau, 2 mũi dò ngoài cùng dùng để cấp dòng, 2 mũi dò bên trong dùng để lấy thế ra. Cấp dòng 5mA, đặt từ trường ngoài song song với phương của dòng điện, khảo sát hiệu ứng từ điện trở MR của 5 mẫu màng Ni80Fe20 trong dải từ trường từ -220 Oe tới 220 Oe (hình 3.21). Kết quả cho thấy với màng Ni80Fe20 có chiều dày t = 5 nm thì tín hiệu ra và hiệu ứng MR lớn nhất (ΔV = 0.24 mV, MR = 0.098), khi t = 25 nm thì tín hiệu ra và hiệu ứng MR nhỏ nhất (ΔV = 0.02 mV, MR = 0.024), điều đó có nghĩa là màng Ni80Fe20 càng dày thì tín hiệu ra càng
nhỏ (xem trên bảng 3.7). Kết quả này phù hợp với kết quả khi khảo sát tín hiệu ra của sensor theo chiều dày màng Ni80Fe20.
Hình 3.21. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc thế ra của màng mỏng
Ni80Fe20 có chiều dày khác nhau vào từ trường ngoài
Từ đồ thị trên hình 3.21 và đồ thị trên hình 3.10 cho thấy, sự phụ thuộc tín hiệu ra của sensor và màng Ni80Fe20 (1cm × 1cm) vào từ trường ngoài cùng dạng, nhưng tín hiệu ra của sensor lớn hơn nhiều lần so với màng Ni80Fe20, cùng chiều dày t = 5nm, thì tín hiệu sensor lớn hơn màng Ni80Fe20 (1cm × 1cm) khoảng 150 lần. Tín hiệu lối ra của màng mỏng Ni80Fe20 (1cm × 1cm) cũng bị nhiễu hơn sensor. Điều đó chứng tỏ mạch cầu Wheatstone có khả năng khử nhiễu môi trường rất tốt, đặc biệt là nhiễu nhiệt. Tín hiệu lối ra của sensor lớn hơn nhiều lần so với màng Ni80Fe20 (1cm × 1cm) có thể giải thích là do hai yếu tố: thứ nhất đó là tín hiệu lối ra của sensor là sự tổng hợp tín hiệu lối ra của nhiều thanh điện trở trong một điện trở; thứ hai là do cấu trúc đặc biệt trong mạch điện trở dạng cầu Wheatstone, sự lệch cầu sẽ sinh ra tín hiệu lối ra lớn khoảng 2 lần đối với tín hiệu trên từng điện trở riêng rẽ. Đối với màng mỏng Ni80Fe20 (1cm ×
1cm),tín hiệu lối ra chỉ tương tự như tín hiệu thu được trên một thanh điện trở nên tín hiệu ra là rất nhỏ. Thông qua kết quả thực nghiệm khảo sát tín hiệu ra của màng mỏng Ni80Fe20 (1cm × 1cm) vào từ trường ngoài và một số kết quả tính toán, chúng tôi đã liệt một số giá trị của màng mỏng Ni80Fe20 (1cm × 1cm) trong bảng 3.7.
Bảng 3.7. Một số thông số của màng Ni80Fe20 với chiều dày khác nhau
Chiều dày màng NiFe t
(nm) Tín hiệu ra ∆V (mV) MR(%) 5 0.24 0.098 10 0.075 0.039 15 0.04 0.035 20 0.03 0.034 25 0.02 0.024