增加铁磁金属/氧化物双层膜的界面磁各向异性能的方法技术

技术编号:19483755 阅读:24 留言:0更新日期:2018-11-17 11:01
一种增加铁磁金属/氧化物双层膜的界面磁各向异性能的方法,属于高密度信息存储及传感技术领域。在经过表面酸化处理的硅Si基片上,沉积铬Cr/铁氮FeNx/氧化镁MgO/钽Ta多层膜,沉积完毕后进行热处理,促进N原子在间隙位置处的均匀占据。N原子能够改变Fe的配位环境,引起Fe/MgO界面处的电荷重新分布,有效地调节Fe的能带结构,大大增加dz

【技术实现步骤摘要】
增加铁磁金属/氧化物双层膜的界面磁各向异性能的方法
本专利技术属于高密度信息存储及传感
,涉及上述领域中关键核心材料单元—铁磁金属/氧化物双层膜的界面磁各向异性能的调控方法,特别是提供了一种利用氮原子掺杂增加铁磁金属/氧化物双层膜的垂直磁各向异性的方法。
技术介绍
近年来,信息存储和传感领域中的一个研究热点是:制备具有垂直磁各向异性(PMA)的铁磁金属(FM)/氧化物(MO)异质结构,如CoFeB/MgO、Co/AlOx、Fe/MgO等,它是构建新型、低功耗、高稳定性自旋电子器件的核心材料单元,如磁随机存储器、赛道存储器、隧道结传感器等。而FM/MO双层膜的PMA主要来源于其界面处的FM3d-O2p轨道杂化[Rev.Mod.Phys.89,025008(2017);Phys.Rev.B84,054401(2011)]。通过有效的界面轨道杂化,可以获得较大的界面磁各向异性能,克服退磁能以诱导出良好的PMA。然而,通常情况下,直接制备出来的FM/MO双层膜中,铁磁金属通常处于过氧化的状态,很难获得最佳的轨道杂化状态,因此无法实现良好的PMA,这就大大限制了相关器件的应用。因此,国际本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增加铁磁金属/氧化物双层膜的界面磁各向异性能的方法,其特征为:在经过表面酸化处理的Si基片上沉积Cr/FeNx/MgO/Ta多层膜,沉积完毕后,对其进行热处理,促进N原子在间隙位置处的均匀占据。

【技术特征摘要】
1.一种增加铁磁金属/氧化物双层膜的界面磁各向异性能的方法,其特征为:在经过表面酸化处理的Si基片上沉积Cr/FeNx/MgO/Ta多层膜,沉积完毕后,对其进行热处理,促进N原子在间隙位置处的均匀占据。2.根据权利要求1所述的增加铁磁金属/氧化物双层膜的界面磁各向异性能的方法,其特征在于:具体步骤为:(1)、对Si基片进行表面酸化处理,所述的Si基片厚度为0.5~0.8毫米,酸化处理的PH值为6-7,酸化时间为3-5分钟;(2)、利用磁控溅射方法,在步骤(1)所述Si基片上依次沉积Cr原子、FeNx原子、MgO原子以及Ta原子,形成Cr/FeNx/MgO/Ta多层膜结构,溅射室的本底真...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯春姚明可王世如唐晓磊于广华
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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