磁性颗粒薄膜材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及磁性颗粒薄膜材料及其制备方法和应用。它是在基片上制成磁性颗粒薄膜，磁性颗粒薄膜的组成是（ＮｉＦｅ）↓［ｘ］Ｇｅ↓［１－ｘ］，其中ｘ为镍铁合金颗粒所占的体积百分比，０．５２～０．５８，薄膜厚度在４～８纳米。本发明专利技术的磁性颗粒薄膜采用磁控溅射法制备，先将高纯度的氩气通入真空室，然后将超高真空闸板阀的开启度降为２０％；锗靶上加２５瓦的射频功率，根据成分的要求，在镍铁合金靶上加以１２～２０瓦的直流功率。本发明专利技术的磁性颗粒薄膜具有制备工艺简单、成本低、灵敏度高、工作温度范围宽、器件尺寸小等特点，因而在航空、航天、军事等领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
磁性颗粒薄膜材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种磁性颗粒薄膜材料及其制备方法和应用，具体是一种具有灵敏度高、制备工艺简单、制备成本低等特点的玻莫合金和锗组成的磁性颗粒薄膜材料及其制备方法。
技术介绍
自1988年法国科学家A.Fert的研究组在[Fe/Cr]周期性多层膜中发现了巨磁电阻效应(giant magnetoresistance，GMR)以来，科研工作者先后在[Co/Ag(Ru，Cr)]等磁性金属多层膜、[NiO/NiFe/Cu/NiFe/Cu/NiO]等自旋阀结构和Cu-Co等颗粒膜结构中发现了巨磁电阻效应。其中，由于在铁磁金属/绝缘体/铁磁金属构成的磁隧道结和铁磁金属一绝缘体构成的磁性颗粒薄膜等具有巨磁电阻效应的体系中，电子的输运机制是隧穿效应，其巨磁电阻效应通常也被称为隧穿道型磁电阻(tunnel magnetoresistance，TMR)。巨磁电阻效应和隧穿型磁电阻效应发现以来，由于其具有高磁场灵敏度，很快被广泛应用到计算机读出磁头、微弱磁场检测、位置检测等等磁敏传感器件，涉及信息技术、医学、化学、生物等学科领域。特别是最近10多年来，对磁电阻材料的应用开发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性颗粒薄膜材料，其特征在于它是在基片上制成磁性颗粒薄膜，磁性颗粒薄膜的组成是（ＮｉＦｅ）↓［ｘ］Ｇｅ↓［１－ｘ］，其中ｘ为镍铁合金的金属颗粒所占的体积百分比，０．４０＜ｘ＜０．６０；Ｎｉ∶Ｆｅ＝８０∶２０，原子比；薄膜厚度４～８纳米；所述的基片是玻璃、石英、单晶硅或单晶砷化镓。

【技术特征摘要】
1、一种磁性颗粒薄膜材料，其特征在于它是在基片上制成磁性颗粒薄膜，磁性颗粒薄膜的组成是(NiFe)xGe1-x，其中x为镍铁合金的金属颗粒所占的体积百分比，0.40＜x＜0.60；Ni∶Fe＝80∶20，原子比；薄膜厚度4～8纳米；所述的基片是玻璃、石英、单晶硅或单晶砷化镓。2、根据权利要求1所述的磁性颗粒薄膜材料，其特征在于x＝0.52-0.58。3、根据权利要求1所述的磁性颗粒薄膜材料，其特征在于它是“十”字形设计，其霍尔电阻灵敏度高达100VA/T，工作温度在-250℃到+200℃。4、权利要求1所述的磁性颗粒薄膜材料的制备方法，其特征在于是经过下述步骤：1)首先，用光刻法在基片上形成为了沉积铁锗薄膜的图案；2)采用超高真空磁控溅射镀膜机，在背底真空度小于3×10-7Torr时，将高纯度的氩气通入真空室，氩气流量为10sccm；3)在真空度下降为3×10-4Torr时，将超高真空闸板阀的开启度设定为20％；调整镍铁合金和锗两个靶向中心位置倾角30度，锗靶上设定为25瓦的射频功率，镍铁靶上设定为12～20瓦的直流功率，预溅射20～25分钟；4)打开镍铁合金靶、锗靶和基片的挡板，镍铁合金靶和锗靶共同对着位于中心上方12～14厘米高度处的基片溅射成膜，基片以20～25转/分钟的速率均匀旋转，并且设定溅射时间为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晖，王雅欣，王健，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]