一种具有交换偏置效应的铁磁/反铁磁异质结及其制备制造技术

本发明专利技术属于磁性材料领域，更具体地，涉及一种具有交换偏置效应的铁磁/反铁磁异质结及其制备。该多铁异质结具有MFe2O4/BiFeO3双层膜结构，其中MFe2O4作为铁磁层，BiFeO3作为反铁磁层，M为Ni或Co。选择具有高居里温度的反尖晶石型铁氧体MFe2O4(M＝Co、Ni)作为铁磁材料，充分利用MFe2O4的居里温度和BiFeO3的奈尔温度相近，在室温时具有优良的铁磁性，具有提高体系截止温度的极大潜力。本发明专利技术提供的多铁异质结，CoFe2O4/BiFeO3双层薄膜的矫顽场HC＝15.84KOe，且在3K时还观察到了明显的交换偏置场(HEB(3K)＝‑142.5Oe)。

A Ferromagnetic/Antiferromagnetic Heterojunction with Exchange Bias Effect and Its Fabrication

【技术实现步骤摘要】
一种具有交换偏置效应的铁磁/反铁磁异质结及其制备
本专利技术属于磁性材料领域，更具体地，涉及一种具有交换偏置效应的铁磁/反铁磁异质结及其制备，尤其是涉及一种室温下具有交换偏置效应的铁磁/反铁磁异质结及其制备。
技术介绍
多铁性材料由于同时具有铁电性、铁磁性和磁电耦合效应等多种性能被认为是研究新型存储器件和逻辑器件最有潜力的候选材料之一。但由于材料制备和微观表征的困难，一直研究缓慢。直至2003年，加利福尼亚大学的Wang等研究者在Science上报道，采用激光脉冲沉积方法(PLD)，在SrTiO3衬底上外延生长了四方晶系的多铁BiFeO3薄膜，其自发极化强度达到了63.2μC/cm2，并观测到该材料中存在明显的磁电耦合效应。这个发现让人们看到了多铁材料实用的曙光。交换偏置效应是指铁磁/反铁磁体系在外磁场中从高于反铁磁材料的奈尔温度冷却到低温时，铁磁层材料的磁滞回线沿磁场轴偏移原点，同时伴随矫顽力增加的现象。自1991年基于交换偏置的自旋阀(SpinValve)效应的发现以来，基于交换偏置效应的磁电子器件被广泛的运用于磁读头，磁随机存储器以及阻变式存储器当中，成为了该领域研究的热点。基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有交换偏置效应的铁磁/反铁磁异质结，其特征在于，其具有MFe2O4/BiFeO3双层膜结构，其中MFe2O4作为铁磁层，BiFeO3作为反铁磁层，M为Ni或Co；所述MFe2O4/BiFeO3双层膜结构使得所述异质结具有交换偏置效应。

【技术特征摘要】
1.一种具有交换偏置效应的铁磁/反铁磁异质结，其特征在于，其具有MFe2O4/BiFeO3双层膜结构，其中MFe2O4作为铁磁层，BiFeO3作为反铁磁层，M为Ni或Co；所述MFe2O4/BiFeO3双层膜结构使得所述异质结具有交换偏置效应。2.如权利要求1所述的异质结，其特征在于，所述铁磁层的厚度为200nm-300nm，所述反铁磁层的厚度为50nm-60nm。3.如权利要求1或2所述的异质结，其特征在于，所述双层膜结构位于衬底上，所述衬底为SrTiO3、Si或Si/SiO2。4.如权利要求3所述的异质结，其特征在于，所述衬底的厚度为0.5mm-1mm。5.如权利要求1所述的异质结，其特征在于，所述异质结在300K下有交换偏置效应，交换偏置磁场为-3.5Oe。6.如权利要求1至5任一项所述的异质结的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将BiFeO3前驱体溶液涂覆在衬底表面，成膜后烘干，重复所述涂覆和所述烘干的步骤多次，得到BiFeO3干膜；其中所述BiFeO3前驱体溶液中BiFeO3的浓度为0.15mol/L-0.2mol/L；(2)将MFe2O4前驱体溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅邱云，仲世豪，王超宏，周令，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42