一种贵金属线热调控的磁隧道结制造技术

本发明专利技术涉及磁隧道结应用领域，具体提供了一种贵金属线热调控的磁隧道结，钉扎层置于反铁磁层上，势垒层置于钉扎层上，自由层置于势垒层上，势垒层隔开钉扎层和自由层，贵金属线沿势垒层与自由层之间的界面方向贯穿自由层。本发明专利技术中，钉扎层、势垒层、自由层构成磁隧道结。应用时，贵金属线连接外界热源，同时应用磁场作用于本发明专利技术。贵金属线改变了自由层的温度，从而改变了自由层的自旋状态，从而改变了磁隧道结的磁电阻，从而实现调控磁隧道结的目的。本发明专利技术具有调控磁隧道结的磁电阻灵敏度高的优点。的优点。的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种贵金属线热调控的磁隧道结


[0001]本专利技术涉及磁隧道结应用领域，具体涉及一种贵金属线热调控的磁隧道结。

技术介绍

[0002]磁隧道结是指在两块铁磁薄片之间夹一层绝缘层所构成的器件。磁隧道结在高灵敏电流、电压、湿度、压力等物理量的传感中具有重要的应用。在现有技术中，磁隧道结的磁电阻不易调控，不能适应不同量程的物理量探测，限制了磁隧道结在一些物理量探测中的进一步推广应用。

技术实现思路

[0003]为解决以上问题，本专利技术提供了一种贵金属线热调控的磁隧道结，包括反铁磁层、钉扎层、势垒层、自由层、贵金属线，反铁磁层的材料为硬磁反铁磁材料，钉扎层置于反铁磁层上，钉扎层的材料为自旋性极化率高的金属或半金属，势垒层置于钉扎层上，自由层置于势垒层上，自由层的材料为磁各向异性弱的软磁材料，势垒层隔开钉扎层和自由层，贵金属线沿势垒层与自由层之间的界面方向贯穿自由层。
[0004]更进一步地，在势垒层一侧，贵金属线的表面为平面。
[0005]更进一步地，平面与势垒层的表面平行。
[0006]更进一步地，平面与势垒层表面的距离小于1微米。
[0007]更进一步地，还包括半导体颗粒，半导体颗粒置于平面上。
[0008]更进一步地，半导体颗粒的尺寸小于200纳米。
[0009]更进一步地，反铁磁层的材料为IrMn、PtMn、FeMn。
[0010]更进一步地，钉扎层的材料为Co、Fe、CoFe、CoFeB、CoFeAl合金。
[0011]更进一步地，自由层的材料为NiFe合金、CoFe合金、CoFeB合金。
[0012]更进一步地，势垒层的材料为三氧化二铝或氧化镁。
[0013]本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种贵金属线热调控的磁隧道结，包括反铁磁层、钉扎层、势垒层、自由层、贵金属线，反铁磁层的材料为硬磁反铁磁材料，钉扎层置于反铁磁层上，钉扎层的材料为自旋性极化率高的金属或半金属，势垒层置于钉扎层上，自由层置于势垒层上，自由层的材料为磁各向异性弱的软磁材料，势垒层隔开钉扎层和自由层，贵金属线沿势垒层与自由层之间的界面方向贯穿自由层。本专利技术中，钉扎层、势垒层、自由层构成磁隧道结。应用时，贵金属线连接外界热源，同时应用磁场作用于本专利技术。贵金属线改变了自由层的温度，从而改变了自由层的自旋状态，从而改变了磁隧道结的磁电阻，从而实现调控磁隧道结的目的。因为磁隧道结的磁电阻严重地依赖于自由层的自旋状态，所以本专利技术具有调控磁隧道结的磁电阻灵敏度高的优点。
[0014]以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
附图说明
[0015]图1是一种贵金属线热调控的磁隧道结的示意图。
[0016]图2是又一种贵金属线热调控的磁隧道结的示意图。
[0017]图中：1、反铁磁层；2、钉扎层；3、势垒层；4、自由层；5、贵金属线；6、半导体颗粒。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0019]实施例1本专利技术提供了一种贵金属线热调控的磁隧道结，如图1所示，包括反铁磁层1、钉扎层2、势垒层3、自由层4、贵金属线5。反铁磁层1的材料为硬磁反铁磁材料，具体地，反铁磁层1的材料为IrMn、PtMn、FeMn。钉扎层2置于反铁磁层1上。钉扎层2的材料为自旋性极化率高的金属或半金属，具体地，钉扎层2的材料为Co、Fe、CoFe、CoFeB、CoFeAl合金。势垒层3置于钉扎层2上。势垒层3的材料为三氧化二铝或氧化镁。自由层4置于势垒层3上。自由层4的材料为磁各向异性弱的软磁材料，具体地，自由层4的材料为NiFe合金、CoFe合金、CoFeB合金。势垒层3隔开钉扎层2和自由层4。贵金属线5沿势垒层3与自由层4之间的界面方向贯穿自由层4。也就是说，贵金属线5平行于势垒层3的表面。
[0020]本专利技术中，钉扎层2、势垒层3、自由层4构成磁隧道结。应用时，贵金属线5连接外界热源，同时应用磁场作用于本专利技术。贵金属线5改变了自由层4的温度，从而改变了自由层4的自旋状态，从而改变了磁隧道结的磁电阻，从而实现调控磁隧道结的目的。因为磁隧道结的磁电阻严重地依赖于自由层4的自旋状态，所以本专利技术具有调控磁隧道结的磁电阻灵敏度高的优点。
[0021]此外，在本专利技术中，贵金属线5还改变了势垒层3的温度，从而改变了势垒层3的量子隧穿特性，从而改变了磁隧道结的磁电阻。因此，本专利技术能够更灵敏度地调控磁隧道结的磁电阻。
[0022]实施例2在实施例1的基础上，在势垒层3一侧，贵金属线5的表面为平面。平面与势垒层3的表面平行。平面与势垒层3表面的距离小于1微米。这样一来，贵金属线5中的热量能够更多地传递到势垒层3，从而改变势垒层3的温度，从而改变势垒层3的量子隧穿特性，从而实现磁隧道结更灵敏的调控。
[0023]实施例3在实施例2的基础上，如图2所示，还包括半导体颗粒6，半导体颗粒6置于平面上。半导体颗粒6的尺寸小于200纳米。也就是说，贵金属线5与半导体颗粒6接触。这样一来，贵金属线5与半导体颗粒6之间形成肖特基结。当贵金属线5的温度变化时，改变了半导体颗粒6表面的电荷分布，从而改变了势垒层3表面的局域电场，从而改变了电子从势垒层3穿过的几率，从而改变了磁隧道结的磁电阻，从而实现高灵敏度的磁隧道结的磁电阻调控。
[0024]更进一步地，半导体颗粒6的形状为方形，半导体颗粒6的一面置于贵金属线5的平面上。这样一来，半导体颗粒6与贵金属线5具有更大的接触面积。当贵金属线5的温度变化时，能够更多地改变半导体颗粒6表面的电场，从而更多地改变电子从势垒层3穿过的几率，从而实现更高灵敏度的磁隧道结磁电阻调控。
[0025]更进一步地，半导体颗粒6的另一面与势垒层3接触。当在半导体颗粒6与贵金属线5之间产生肖特基结、并且贵金属线5温度变化时，势垒层3表面的局域电场改变更多，从而更多地改变势垒层3的量子隧穿特性，从而更多地改变磁隧道结的磁电阻，从而实现更高灵敏度的磁隧道结磁电阻调控。
[0026]实施例4在实施例2的基础上，还包括热收缩材料颗粒，热收缩材料颗粒置于平面与势垒层3表面之间。也就是说，热收缩材料颗粒固定连接贵金属线5的平面和势垒层3的表面。热收缩材料颗粒的形状可以为球形、或立方体、或长方体。优选地，热收缩材料颗粒的形状为立方体或长方体。立方体或长方体的一个面固定连接贵金属线5的平面，立方体或长方体的相对面固定连接势垒层3的表面。这样一来，一方面，当贵金属线5的温度升高时，会导致势垒层3的温度升高，从而增加电荷穿过势垒层3的难度；另一方面，当贵金属线5的温度升高时，热收缩材料颗粒的体积减小，缩小了贵金属线5和势垒层3之间的距离，从而导致贵金属线5的温度升高更多。因此，本实施例能够更多地改变势垒层3的量子隧穿特性，从而更高灵敏度地调控磁隧道结。
[0027]上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种贵金属线热调控的磁隧道结，其特征在于，包括反铁磁层、钉扎层、势垒层、自由层、贵金属线，所述反铁磁层的材料为硬磁反铁磁材料，所述钉扎层置于所述反铁磁层上，所述钉扎层的材料为自旋性极化率高的金属或半金属，所述势垒层置于所述钉扎层上，所述自由层置于所述势垒层上，所述自由层的材料为磁各向异性弱的软磁材料，所述势垒层隔开所述钉扎层和所述自由层，所述贵金属线沿所述势垒层与所述自由层之间的界面方向贯穿所述自由层。2.如权利要求1所述的贵金属线热调控的磁隧道结，其特征在于：在所述势垒层一侧，所述贵金属线的表面为平面。3.如权利要求2所述的贵金属线热调控的磁隧道结，其特征在于：所述平面与所述势垒层的表面平行。4.如权利要求3所述的贵金属线热调控的磁隧道结，其特征在于：所述平面与所述势垒层表面的距离小于1微米。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：于孟今，
申请(专利权)人：于孟今，
类型：发明
国别省市：