一种具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO纳米复合薄膜及其制备方法及应用技术

本发明专利技术属于磁性材料技术领域技术领域，提供了一种具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO纳米复合薄膜及其制备方法及应用。本发明专利技术的具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO纳米复合薄膜，包括由下而上叠加的衬底、Co/CoO纳米颗粒复合膜和保护层，所述Co/CoO纳米颗粒复合膜的颗粒尺寸为3～8nm，所述Co/CoO纳米颗粒复合膜的厚度为3.6～270nm。本发明专利技术的具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO纳米复合薄膜，采用直流磁控溅射技术制成，通过对氧分压及薄膜厚度的控制，得到具有Co/CoO复合纳米颗粒结构的薄膜。

A Co / CoO nanocomposite film with zero field cooling exchange bias effect and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO纳米复合薄膜及其制备方法及应用
本专利技术涉及磁性材料
，具体涉及一种具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO纳米复合薄膜及其制备方法。
技术介绍
自巨磁电阻效应被发现后，磁性材料在当今科技中得到了非常广泛的应用。特别是自旋电子器件的发展带动了国防经济和社会经济的发展。自旋电子器件主要包括自旋阀和磁隧道结，目前已经被广泛应用于磁性读出头、磁随机存储器和磁敏传感器等领域。随着磁记录密度的提高及器件尺寸的减小，磁记录介质中记录信息的磁性颗粒尺寸相应的越来越小。当磁性颗粒尺寸减小到临界尺寸以下时，磁性颗粒会表现出超顺磁行为，使得磁性纳米颗粒失去信息存储能力。因此，如何突破超顺磁性限制，降低磁性纳米颗粒尺寸，进一步提高磁记录密度，成为超高密度磁记录材料研究的一个重要课题。交换偏置效应是磁性研究中一种非常重要的物理现象。一般认为交换偏置效应起源于铁磁(FM)与反铁磁(AFM)界面的交换耦合作用。当没有外加磁场时，反铁磁的磁矩呈无序状态。当对整个体系冷却至反铁磁奈尔温度以下时，反铁磁层磁矩呈现出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO纳米复合薄膜，其特征在于，包括由下而上叠加的衬底、Co/CoO纳米颗粒复合膜和保护层，所述Co/CoO纳米颗粒复合膜的颗粒尺寸为3～8nm，所述Co/CoO纳米颗粒复合膜的厚度为3.6～270nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO纳米复合薄膜，其特征在于，包括由下而上叠加的衬底、Co/CoO纳米颗粒复合膜和保护层，所述Co/CoO纳米颗粒复合膜的颗粒尺寸为3～8nm，所述Co/CoO纳米颗粒复合膜的厚度为3.6～270nm。


2.根据权利要求1所述的具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO纳米复合薄膜，其特征在于，所述保护层为不易氧化或氧化后形成致密保护层且不与纳米Co/CoO发生反应的半导体、金属或氧化物。


3.根据权利要求2所述的具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO纳米复合薄膜，其特征在于，所述保护层为Si、SiO2、Au、Pt或Al，所述保护层的厚度为1～5nm。


4.根据权利要求1所述的具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO纳米复合薄膜，其特征在于，所述衬底为单晶Si衬底，厚度为0.5～2mm。


5.如权利要求1-4中任一项所述的具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：选取衬底并进行预处理；
步骤S2：将所述衬底固定在磁控溅射仪中，抽真空并通入氩气和氧气；
步骤S3：采用直流溅射方式，安装弧源，起辉Co靶，待辉光稳定后开始在所述衬底上沉积纳米Co，所述纳米Co被溅射室内微量氧气氧化，因此沉积在所述衬底上时生成Co/CoO纳米颗粒复合膜；
步骤S4：采用射频溅射方式，在步骤S3获得的Co/CoO纳米颗粒复合膜上沉积生长保护层。


6.根据权利要求5所述的具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1的具体操作为：采用水、丙酮及乙醇依次对所述衬底进行超声清洗，循环三次，最后采用氮气枪吹干。


7.根据权利要求5所述的具有零场冷却交换偏置效应的Co/CoO...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨森，田方华，李叶蓓，张垠，周超，王宇，
申请(专利权)人：扬州旭磁智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32