Flexible sensors are important for applications, such as wearable medical devices, soft robotics, and more, as they can easily conform to soft and irregularly shaped surfaces. This study presents elliptical planar Hall effect magnetic sensors fabricated on a polyamide tape with an equivalent magnetic noise (EMN) better than 200 pT/ Hz. The sensor is characterized in flat and bent states with a bent radius of 10 mm. An EMN of 200 and 400 pT/ Hz in flat and bent states, respectively, is achieved at a frequency of 100 Hz. The remarkable EMN combined with a simple, low-cost fabrication process makes these sensors a promising candidate for flexible electronics.

1.
D.
Kar
,
B.
George
, and
K.
Sridharan
, “
A review on flexible sensors for soft robotics
.” in
Systems for Printed Flexible Sensors
(
IOPScience
,
2022
) pp.
1
15
; available at https://iopscience.iop.org/book/edit/978-0-7503-3935-3/chapter/bk978-0-7503-3935-3ch1 Sys. Prin. Flex. Sens.: Desi. Impl.
2.
G. S.
Cañón Bermúdez
,
H.
Fuchs
,
L.
Bischoff
,
J.
Fassbender
, and
D.
Makarov
,
Nat. Electron.
1
,
589
(
2018
).
3.
M.
Melzer
,
J. I.
Mönch
,
D.
Makarov
,
Y.
Zabila
,
G. S.
Cañón Bermúdez
,
D.
Karnaushenko
,
S.
Baunack
,
F.
Bahr
,
C.
Yan
,
M.
Kaltenbrunner
et al,
Adv. Mater.
27
,
1274
(
2015
).
4.
M.
Ha
,
G. S.
Cañón Bermúdez
,
T.
Kosub
,
I.
Mönch
,
Y.
Zabila
,
E. S.
Oliveros Mata
,
R.
Illing
,
Y.
Wang
,
J.
Fassbender
, and
D.
Makarov
,
Adv. Mater.
33
,
2005521
(
2021
).
5.
S.
Ota
,
A.
Ando
, and
D.
Chiba
,
Nat. Electron.
1
,
124
(
2018
).
6.
B.
Özer
,
H.
Pişkin
, and
N.
Akdoğan
,
IEEE Sens. J.
19
,
5493
(
2019
).
7.
C.
Becker
,
B.
Bao
,
D. D.
Karnaushenko
,
V. K.
Bandari
,
B.
Rivkin
,
Z.
Li
,
M.
Faghih
,
D.
Karnaushenko
, and
O. G.
Schmidt
,
Nat. Commun.
13
,
2121
(
2022
).
8.
M.
Hassan
,
G.
Abbas
,
N.
Li
,
A.
Afzal
,
Z.
Haider
,
S.
Ahmed
,
X.
Xu
,
C.
Pan
, and
Z.
Peng
,
Adv. Mat. Tech.
7
,
2100773
(
2022
).
9.
W. S.
Wong
and
A.
Salleo
,
Flexible Electronics: Materials and Applications
(
Springer Science & Business Media
,
2009
), Vol.
11
.
10.
H.
Li
,
Y.
Ma
, and
Y.
Huang
,
Mater. Horiz.
8
,
383
(
2021
).
11.
R.
Saleh
,
M.
Barth
,
W.
Eberhardt
, and
A.
Zimmermann
,
Micromachines
12
,
78
(
2021
).
12.
Z.
Wang
,
M.
Shaygan
,
M.
Otto
,
D.
Schall
, and
D.
Neumaier
,
Nanoscale
8
,
7683
(
2016
).
13.
Z.
Wang
,
X.
Wang
,
M.
Li
,
Y.
Gao
,
Z.
Hu
,
T.
Nan
,
X.
Liang
,
H.
Chen
,
J.
Yang
,
S.
Cash
et al,
Adv. Mater.
28
,
9370
(
2016
).
14.
E. S.
Oliveros Mata
,
G. S.
Cañón Bermúdez
,
M.
Ha
,
T.
Kosub
,
Y.
Zabila
,
J.
Fassbender
, and
D.
Makarov
,
Appl. Phys. A
127
,
280
(
2021
).
15.
J.-Y.
Chen
,
Y.-C.
Lau
,
J.
Coey
,
M.
Li
, and
J.-P.
Wang
,
Sci. Rep.
7
,
42001
(
2017
).
16.
L. M.
Loong
,
W.
Lee
,
X.
Qiu
,
P.
Yang
,
H.
Kawai
,
M.
Saeys
,
J.-H.
Ahn
, and
H.
Yang
,
Adv. Mater.
28
,
4983
(
2016
).
17.
B.
Li
,
M. N.
Kavaldzhiev
, and
J.
Kosel
,
J. Magn. Magn. Mater.
378
,
499
(
2015
).
18.
G.
Kurlyandskaya
,
E.
Fernández
,
A.
Svalov
,
A. B.
Beitia
,
A.
García-Arribas
, and
A.
Larrañaga
,
J. Magn. Magn. Mater.
415
,
91
(
2016
).
19.
P. N.
Granell
,
G.
Wang
,
G. S.
Cañon Bermudez
,
T.
Kosub
,
F.
Golmar
,
L.
Steren
,
J.
Fassbender
, and
D.
Makarov
,
NPJ Flexible Electron.
3
,
3
(
2019
).
20.
M.
Sang
,
S.
Wang
,
M.
Liu
,
L.
Bai
,
W.
Jiang
,
S.
Xuan
, and
X.
Gong
,
Compos. Sci. Technol.
165
,
31
(
2018
).
21.
S.
Reis
,
N.
Castro
,
M. P.
Silva
,
V.
Correia
,
J. G.
Rocha
,
P.
Martins
, and
S.
Lanceros-Mendez
,
IEEE Trans. Ind. Electron.
64
,
4928
(
2017
).
22.
N.
Yang
,
H.
Wu
,
S.
Wang
,
G.
Yuan
,
J.
Zhang
,
O.
Sokolov
,
M.
Bichurin
,
K.
Wang
, and
Y.
Wang
,
APL Mater.
9
,
021123
(
2021
).
23.
L.
Pan
,
Y.
Xie
,
H.
Yang
,
M.
Li
,
X.
Bao
,
J.
Shang
, and
R.-W.
Li
,
Sensors
23
,
4083
(
2023
).
24.
Y.
Hua-Li
,
X.
Ya-Li
,
L.
Zeng-Xing
,
W.
Zhi-Ming
, and
L.
Run-Wei
,
Acta. Phys. Sin
71
,
097503
(
2022
).
25.
H.
Nhalil
,
P. T.
Das
,
M.
Schultz
,
S.
Amrusi
,
A.
Grosz
, and
L.
Klein
,
Appl. Phys. Lett.
117
,
262403
(
2020
).
26.
H.
Nhalil
,
T.
Givon
,
P. T.
Das
,
N.
Hasidim
,
V.
Mor
,
M.
Schultz
,
S.
Amrusi
,
L.
Klein
, and
A.
Grosz
,
IEEE Sens. Lett.
3
,
1
(
2019
).
27.
H.
Nhalil
,
M.
Schultz
,
S.
Amrusi
,
A.
Grosz
, and
L.
Klein
,
Micromachines
13
,
1898
(
2022
).
28.
A.
Grosz
,
V.
Mor
,
S.
Amrusi
,
I.
Faivinov
,
E.
Paperno
, and
L.
Klein
,
IEEE Sens. J.
16
,
3224
(
2016
).
29.
V.
Mor
,
M.
Schultz
,
O.
Sinwani
,
A.
Grosz
,
E.
Paperno
, and
L.
Klein
,
J. Appl. Phys.
111
,
07E519
(
2012
).
30.
R.
Wu
,
L.
Chen
, and
A.
Freeman
,
J. Appl. Phys.
81
,
4417
(
1997
).
31.
G.
Lin
,
D.
Makarov
,
M.
Melzer
,
W.
Si
,
C.
Yan
, and
O. G.
Schmidt
,
Lab Chip
14
,
4050
(
2014
).
32.
G. C.
Janssen
,
M.
Abdalla
,
F.
Van Keulen
,
B.
Pujada
, and
B.
van Venrooy
,
Thin Solid Films
517
,
1858
(
2009
).
33.
S.
Merabtine
,
F.
Zighem
,
A.
Garcia-Sanchez
,
V.
Gunasekaran
,
M.
Belmeguenai
,
X.
Zhou
,
P.
Lupo
,
A.
Adeyeye
, and
D.
Faurie
,
Sci. Rep.
8
,
13695
(
2018
).
34.
R.
Bonin
,
M.
Schneider
,
T. J.
Silva
, and
J. P.
Nibarger
,
J. Appl. Phys.
98
,
123904
(
2005
).
35.
A.
Grosz
,
V.
Mor
,
E.
Paperno
,
S.
Amrusi
,
I.
Faivinov
,
M.
Schultz
, and
L.
Klein
,
IEEE Magn. Lett.
4
,
6500104
(
2013
).
36.
M.
Gijs
,
J.
Giesbers
,
P.
Beliën
,
J.
van Est
,
J.
Briaire
, and
L.
Vandamme
,
J. Magn. Magn. Mater.
165
,
360
(
1997
).
37.
L.
Huang
,
Z.
Zhang
,
B.
Chen
, and
L.-M.
Peng
, in
2015 IEEE International Electron Devices Meeting
(
IEEE
,
2015
), p.
33-5
.
38.
S.
Amara
,
G. A. T.
Sevilla
,
M.
Hawsawi
,
Y.
Mashraei
,
H.
Mohammed
,
M. E.
Cruz
,
Y. P.
Ivanov
,
S.
Jaiswal
,
G.
Jakob
,
M.
Kläui
et al,
Adv. Eng. Mater.
20
,
1800471
(
2018
).
39.
G.
Shen
,
Prog. Nat. Sci.: Mater. Int.
31
,
872
(
2021
).
40.
J.-H.
Kwon
,
W.-Y.
Kwak
, and
B. K.
Cho
,
Sci. Rep.
8
,
15765
(
2018
).
41.
G.
Masciocchi
,
J. W.
van der Jagt
,
M.-A.
Syskaky
,
J.
Langer
,
G.
Jakob
,
J.
McCord
,
B.
Borie
,
A.
Kehlberger
,
D.
Ravelosona
, and
M.
Kläui
, arXiv:2302.14455 (
2023
).
42.
D.
Faurie
,
A.
Adeyeye
, and
F.
Zighem
,
J. Appl. Phys.
130
,
150901
(
2021
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.