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1、深圳市华夏磁电子技术开发有限公司,磁电子学及其应用,2001年8月5日,今天与您分享什么？,一、巨磁电阻（GMR）效应来源及磁电子学的提出 二、GMR技术的核心技术 三、GMR技术应用领域及GMR磁传感器的应用 四、库万军博士海外留学的主要成果 五、项目提出的背景 六、立项的动机及意义 七、项目的主要历程及进展 八、GMR传感器应用的市场前景 九、愿与您携手共创未来 十、致谢,GMR效应的发现及 磁电子学的确立,1988年，法国巴黎大学，在纳米结构的层间反铁磁偶合的Fe(2nm)/Cr(0.9nm)多层膜中，发现电阻随外磁场而发生巨大变化的现象，此现象定义为巨磁电阻（GMR）效应。其物理机制是
2、与传导电子自旋有关散射。 1995年，基于GMR研究而发展成为一门新型的学科-磁电子学。超导材料(CMR)和绝缘材料(TMR)。,GMR效应的来源,层间偶合多层膜GMR效应特性曲线,自旋阀（spin-valve)多层膜GMR 效应特性曲线,优越的GMR磁性薄膜 先进的集成电路设计 合理的半导体集成工艺,GMR技术的核心,GMR技术的应用,A. 计算机领域(硬盘驱动器作为读出磁头) 1998年，IBM. 2000年, 磁头市场占有率95%, 10亿美元/季度 B. 磁随机存储器 2001年，摩托罗拉及IBM公司. 1000亿美元/每年的市场容量 C. 磁场传感器 1994年，NVE. 测量磁场电
3、流位移及角速度。电子电力及自动化控制 D. 全金属计算机及逻辑元件 正在研制,GMR磁传感器应用领域,A. 电机（2000年，深圳3亿只），无刷电机 转子磁极位置，定子电枢电流转向器，转速检测，过载保护器 B. 电子电力技术 开关电源（1999年，DC-DC转换器，30亿美元） 电流传感器检测，控制及保护。2010年，0.3V120A 变频器过流保护器等 C. 能源管理 电度表，电网的自动检测 . 磁信息读写 磁性编码器，读出磁头，验钞机及高级罗盘等 . 汽车工业 BS刹车系统，里程表，点火系统。高级轿车需60只 . 工业自动控制，机器人，办公自动化，家电及安全,GMR硬盘驱动器磁头结构,GM
4、R磁随机存储器的原理,GMR RAM和半导体RAM的比较,美国国防部2000年报,GMR惠斯登电桥磁传感器原理,层间偶合多层膜GMR磁传感器,GMR传感器优越的性能价格比,国内外对GMR磁场传感器研究及应用,国外的研究及产业化 美国：IBM，HONEYWELL，NVE，Seagate，Read-write，Motorola 欧洲：PHILIPS，SIMENS，BOSCH 日本：日立制作所，TDK，松下，SONY，东芝等在进行研究 仅有NVE公司生产和销售。,国外的研究及产业化 国内的研究 九十年代初开始，中科院物理所，北京大学，南京大学，兰州大学，山东大学，电子科技大学，华中理工大学，上海交通
5、大学等。国内仅仅局限于科学研究及材料制备，最近中科院物理所和中科半导体联合进行磁随机存储器（MRAM）的研究和开发。,GMR磁传感器在车辆监控方面应用,GMR磁传感器在航运方面应用,GMR位移传感器的原理,GMR位移传感器的具体应用,GMR二维位移磁传感器,磁接近开关性能价格的比较,GMR角度磁传感器,GMR角度磁传感器的输出特性,GMR磁传感器在验钞机方面应用,GMR生物传感器,GMR磁传感器在检测电流方面应用,SPIN-VALVE型磁传感器特性,GMR磁传感器在开关电源方面的应用,几种电流传感器的性能及价格比较,库万军博士海外留学的主要成果,21世纪人类跨入信息时代 世界信息电子产品将到1
6、8000亿美元 美国制定“为了21世纪的信息技术”（IT2）及纳米计划等 信息技术三大支柱 传感器技术 通信技术 计算机技术 国家“十五”规划：实现“中国芯” 到2005年，国内信息电子产品将到20000亿元 传感器技术列为国家鼓励重点发展产业,项目提出背景,GMR传感器市场前景,世界：2000年电子信息产品市场13000亿美元到2005年市场规模达到18000亿美元，其中计算机类产品为5200亿美元，通信类产品为1800亿美元，消费类电子产品为1600亿美元，元器件类产品为5000亿美元。 日本：1998年磁传感器年产量达17.18亿只，占传感器产量的39.1%，数量在各类传感器中居首位；年
7、产值1268亿日元，占总份额的25.2%，位居第二位。磁传感器在信息领域里产量占63.8%，产值占75.7%，产量产值均居第一位；在家电领域里产量占38.4%，居第一位；在医疗领域产量占56.7%，居第一位 我国：1990年传感器产量已达1亿只，产值5.8亿元，利税1.7亿元；1999年，我国传感器的产量达8.7亿只，产值52亿元，2000年产量达10亿只，产量达60亿元,国内磁场传感器市场需求预测,中国机电日报2001年3月14日,GMR传感器立项的动机,磁性薄膜半导体集成在国内发展仅仅是一个迟早问题，“国产化”责无旁贷。 GMR磁场传感器为磁性芯片国产化找到了突破点。 建立一个平台，聚集海
8、内外人才，共同发展民族工业 经济利益可观 优越的性能价格比 巨大市场容量 GMR技术是磁性行业发展的前沿科技,GMR传感器立项的意义,意味着“中国磁性芯片”这一新型产业的确立 GMR磁场传感器=磁性薄膜+纳米技术+半导体集成 “磁电子学”方兴未艾 奠定我国磁电子学的应用基础 为GMR磁头，随机存储器，薄膜电感，薄膜变压器的国产化奠定基础 半导体器件与磁性器件集成在一起，成为可能 GMR磁场传感器已列入国家的重点发展项目 科技部“香山科技会议”和国家计委“中国纳米计划”,2000年12月11日，成立深圳市华夏磁电子技术开发有限公司，注册资金100万人民币。留学博士两名，中科院研究员一名，高级工程
9、师多名。 2001年6月，融资2000万人民币，增资扩股到3030万人民币。建立国内首条巨磁电阻（GMR）磁场传感器芯片生产线，将实现磁性芯片的国产化。,项目实施主要历程,项目进展情况,（一）获得证书 2000年11月24日，获得深圳市科技局成果处科技成果鉴定 2000年12月27日，获得深圳市民营高科技企业证书 2001年1月16日，“GMR电流传感器及次级产品开发项目”获得“深圳市高新技术项目认定证书” 2001年5月，“巨磁电阻（GMR）传感器芯片在深圳市计划局及盐田区立项。,（二）项目申报 2001年2月12日，申报深圳市科技计划支持项目，已得到市科技三项经费 50万的无偿资助。 2001年2月20日，深圳市科技局推荐申报“国家科技成果重点推广计划”。 2001年5月，“巨磁电阻（GMR）传感器芯片”申报国家计委立项。,项目进展情况,华夏公司情况,（三）次级产品开发 GMR电流传感器专利申请中/客户使用 GMR电流过载保护器专利申请 GMR位移传感器客户使用 GMR磁敏接近开关客户使用/定单 数字脉冲传感器新型/远程抄表,项目进展情况,华夏磁电子全体同仁愿与您携手共创未来,致 谢 ！,
