一种制备FePt赝自旋阀材料的方法技术

一种制备FePt赝自旋阀材料的方法，属于磁性材料或自旋电子学材料领域。本发明专利技术对铜锌铝Cu‑Zn‑Al记忆合金基片进行预拉伸处理、表面酸化去氧化皮处理以及表面抛光处理；然后，在上述Cu‑Zn‑Al基片上沉积薄膜材料，结构为：铁铂FePt/钌Ru/铁铂FePt/钽Ta；沉积完毕后，在真空环境下对其进行热处理，以诱导两层FePt层的原子发生有序化排列，形成硬磁性能。最后，对上述薄膜体系进行光刻处理，以获得纳米柱状阵列结构，引出电极。通过控制温度，控制薄膜体系的应力状态，进而实现高电阻状态和低电阻状态的切换，即赝自旋阀功能。本发明专利技术具有制备简单、控制方便的特点；不需要高成本的稀有金属或昂贵的附加装置，因此具有效率高、成本低等优点，适合应用于未来自旋电子学技术中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁性材料或自旋电子学材料领域，涉及赝自旋阀材料的制备方法，特别是提供了一种利用应力调控FePt赝自旋阀材料中的两个铁磁层的磁矩排列方式(平行排列或反平行排列)，从而实现磁电阻显著变化的方法。
技术介绍
赝自旋阀(PSV)材料可以很灵敏地探测外界弱磁场的变化，因而在高灵敏度读出磁头、磁性传感器以及磁随机存储器中都具有潜在的应用背景。传统的赝自旋阀材料结构是：铁磁层(FM1)/非磁性隔离层(NM)/铁磁层(FM2)(如图4所示)。通常需要外加磁场来改变两个磁性层的磁矩排列方式—平行排列(图4a)或反平行排列(图4b)，进而实现体系电阻的高低变化。对于赝自旋阀材料而言，通常情况下，需要施加的外加磁场非常大，因此需要能够提供大磁场的装置，增加了赝自旋阀的成本；同时，大的磁场作用在磁性材料上，会通过磁致效应产生热量，影响器件的正常工作。因此，如何在尽可能小的工作磁场甚至不需要磁场的情况下，实现电阻的变化，是高效自旋电子学器件发展中的关键问题。FePt合金材料是常见的赝自旋阀中的铁磁性材料，具有稳定性好、灵敏度高等特点。目前，研究者通过多种方法来调节FePt赝自旋阀所需的外加工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备FePt赝自旋阀材料的方法，其特征在于：在经过预拉伸、表面酸化处理、表面抛光处理后的Cu‑Zn‑Al基片上沉积FePt/Ru/FePt/Ta多层膜，沉积完毕后，对其进行热处理，诱导FePt原子有序及其硬磁性能；最后，对上述薄膜体系进行光刻处理，以获得纳米柱状阵列结构，引出电极。

【技术特征摘要】
1.一种制备FePt赝自旋阀材料的方法，其特征在于：在经过预拉伸、表面酸化处理、表面抛光处理后的Cu-Zn-Al基片上沉积FePt/Ru/FePt/Ta多层膜，沉积完毕后，对其进行热处理，诱导FePt原子有序及其硬磁性能；最后，对上述薄膜体系进行光刻处理，以获得纳米柱状阵列结构，引出电极。2.根据权利要求1所述的制备FePt赝自旋阀的方法，其特征在于：具体步骤为：(1)、对Cu-Zn-Al基片进行预拉伸处理、表面酸化处理以及表面抛光处理，所述的Cu-Zn-Al基片厚度为0.5～0.8毫米，预拉伸量为15％～20％，酸化处理的PH值为6-7，酸化时间为3-5分钟，抛光后的表面粗糙度为0.5～2纳米；(2)、利用磁控溅射方法，在步骤(1)所述Cu-Zn-Al基片上依次沉积FePt原子、Ru原子、FePt原子以及Ta原子，形成FePt/Ru/FePt/Ta多层膜结构的复合体系，所述的沉积过程中溅射室的本底真空度1×10-5～5×10-5Pa，溅射时氩气压为0.3～0.8Pa，沉积得到的FePt原子层的厚度为Ru原子层的厚度为Ta原子层的厚度为(3)、在真空环境下，对步骤(2)中得到的复合体系进行热处理，所述真空环境的真空度为2×10-5～5×10-5P...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯春，唐晓磊，尹建娟，蒋旭敏，于广华，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11