| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第18-40页 |
| 1.1 高精度磁场探测的应用方向和研究意义 | 第18-23页 |
| 1.1.1 空间磁场探测 | 第18-20页 |
| 1.1.2 地球物理勘探 | 第20-21页 |
| 1.1.3 导航定位 | 第21-22页 |
| 1.1.4 生物医学 | 第22-23页 |
| 1.2 磁场传感器概述 | 第23-30页 |
| 1.2.1 磁通门传感器 | 第23-24页 |
| 1.2.2 霍尔传感器 | 第24-25页 |
| 1.2.3 感应式磁场传感器 | 第25-26页 |
| 1.2.4 磁阻传感器 | 第26-28页 |
| 1.2.5 原子磁场传感器 | 第28-29页 |
| 1.2.6 量子超导磁场传感器 | 第29-30页 |
| 1.3 石墨烯概述 | 第30-35页 |
| 1.3.1 石墨烯物理特性简介 | 第30-32页 |
| 1.3.2 石墨烯的磁效应 | 第32-35页 |
| 1.4 本文的选题依据和主要内容 | 第35-40页 |
| 1.4.1 选题依据 | 第35-37页 |
| 1.4.2 本文的主要内容和结构安排 | 第37-40页 |
| 第2章 石墨烯EMR类器件的原理分析和几何结构设计 | 第40-58页 |
| 2.1 引言 | 第40-47页 |
| 2.1.1 石墨烯EMR元件研究现状和存在问题 | 第40-45页 |
| 2.1.2 石墨烯霍尔元件研究现状和存在问题 | 第45-47页 |
| 2.2 石墨烯EMR效应分析和器件几何结构设计 | 第47-54页 |
| 2.2.1 EMR效应的物理原理 | 第47-49页 |
| 2.2.2 EMR效应的有限元模型 | 第49-50页 |
| 2.2.3 石墨烯EMR元件的几何结构设计 | 第50-54页 |
| 2.3 石墨烯霍尔效应分析和器件几何结构设计 | 第54-56页 |
| 2.4 本章小结 | 第56-58页 |
| 第3章 偏心范德堡形石墨烯EMR元件的加工、测试和分析 | 第58-69页 |
| 3.1 引言 | 第58页 |
| 3.2 偏心范德堡形石墨烯EMR元件工艺实现 | 第58-61页 |
| 3.2.1 石墨烯材料制备 | 第58-59页 |
| 3.2.2 石墨烯EMR元件加工工艺流程 | 第59-61页 |
| 3.3 偏心范德堡形石墨烯EMR元件磁响应特性测试 | 第61-68页 |
| 3.3.1 石墨烯EMR元件测试方法 | 第61页 |
| 3.3.2 石墨烯EMR元件测试结果 | 第61-67页 |
| 3.3.3 讨论 | 第67-68页 |
| 3.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 第4章 石墨烯霍尔元件的加工、测试和分析 | 第69-114页 |
| 4.1 引言 | 第69-70页 |
| 4.2 石墨烯霍尔元件工艺实现 | 第70-72页 |
| 4.2.1 石墨烯材料制备 | 第70-71页 |
| 4.2.2 石墨烯霍尔元件加工工艺流程 | 第71页 |
| 4.2.3 石墨烯材料的测试与表征 | 第71-72页 |
| 4.3 噪声测试方式对比研究 | 第72-91页 |
| 4.3.1 交流调制法 | 第73-82页 |
| 4.3.2 互功率谱法 | 第82-86页 |
| 4.3.3 直流测试法 | 第86-87页 |
| 4.3.4 噪声测试方法对比和适用条件 | 第87-90页 |
| 4.3.5 小结 | 第90-91页 |
| 4.4 石墨烯器件霍尔元件噪声特性测试 | 第91-112页 |
| 4.4.1 石墨烯霍尔元件噪声测试方式选择 | 第91-93页 |
| 4.4.2 石墨烯霍尔元件噪声测试系统搭建 | 第93页 |
| 4.4.3 石墨烯霍尔噪声特性测试 | 第93-103页 |
| 4.4.4 石墨烯霍尔噪声特性理论分析 | 第103-111页 |
| 4.4.5 小结 | 第111-112页 |
| 4.5 本章小结 | 第112-114页 |
| 第5章 基于石墨烯磁敏感元件的低噪声磁探测系统实现 | 第114-134页 |
| 5.1 引言 | 第114-116页 |
| 5.2 石墨烯磁敏感元件的调制降噪原理和实现 | 第116-123页 |
| 5.2.1 旋转电流调制法简介 | 第116-117页 |
| 5.2.2 石墨烯霍尔元件旋转电流调制法测试电路、测试结果 | 第117-123页 |
| 5.2.3 小结 | 第123页 |
| 5.3 Hall传感器与磁阻传感器的调制降噪方式对比 | 第123-132页 |
| 5.3.1 磁阻传感器的调制降噪方式分析 | 第124-132页 |
| 5.3.2 霍尔传感器与磁阻传感器调制降噪方式的对比分析 | 第132页 |
| 5.4 本章小结 | 第132-134页 |
| 第6章 总结与展望 | 第134-138页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第134-137页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第137-138页 |
| 附录 | 第138-144页 |
| 附录1 功率谱密度估计Matlab程序 | 第138-140页 |
| 附录2 低噪声仪表放大器的选用方法 | 第140-142页 |
| 附录3 石墨烯霍尔元件电流相对灵敏度的推导 | 第142-144页 |
| 参考文献 | 第144-156页 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第156-158页 |
| 致谢 | 第158页 |
