基于全氧化物单晶薄膜材料的磁隧道结及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于全氧化物单晶薄膜材料的磁隧道结及其制备方法，包括：半金属氧化物自由层；绝缘氧化物隧穿层，位于所述半金属氧化物参考层之上；半金属氧化物参考层，位于所述绝缘氧化物隧穿层之上；其中，所述半金属氧化物参考层和所述半金属氧化物自由层的半金属氧化物材料均为钴酸镍材料，且所述半金属氧化物参考层的厚度大于所述半金属氧化物自由层的厚度，以使所述磁隧道结的阻值在外部磁场的作用下发生改变。采用本发明专利技术的制备方法制备得到的磁隧道结材料具有更高的磁阻率和更快的响应速度，功耗更低，而且制备工艺简单，符合当今磁隧道结存储与传感器件小型化、高性能、高响应速率、低功耗的发展需求。低功耗的发展需求。低功耗的发展需求。

【技术实现步骤摘要】
基于全氧化物单晶薄膜材料的磁隧道结及其制备方法


[0001]本申请涉及于磁性薄膜功能材料领域，特别是涉及一种基于全氧化物单晶薄膜材料的磁隧道结及其制备方法。

技术介绍

[0002]具有垂直磁各向异性的磁性隧道结有望作为下一代固态高密度非易失性存储器件以及高灵敏磁传感器的关键部件，具有高灵敏，高速响应及低功耗的特点。在用于测量外部磁场时，磁阻率的大小决定着磁隧道结的灵敏度，而响应速度更影响着磁隧道结的工作频段。然而随着研究的不断深入，目前传统的金属基磁性隧道结存在磁阻率提升面临瓶颈（大多不超过200 %），响应速度有待提高（GHz频率）。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对现有技术中的低磁阻率、低响应速度问题提供一种基于全氧化物单晶薄膜材料的磁隧道结及其制备方法。
[0004]为了实现上述目的，一方面，提供了一种基于全氧化物单晶薄膜材料的磁隧道结，包括：半金属氧化物自由层；绝缘氧化物隧穿层，位于所述半金属氧化物自由层之上；半金属氧化物参考层，位于所述绝缘氧化物隧穿层之上；其中，所述半金属氧化物参考层和所述半金属氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于全氧化物单晶薄膜材料的磁隧道结，其特征在于，包括：半金属氧化物自由层；绝缘氧化物隧穿层，位于所述半金属氧化物自由层之上；半金属氧化物参考层，位于所述绝缘氧化物隧穿层之上；其中，所述半金属氧化物参考层和所述半金属氧化物自由层的半金属氧化物材料均为钴酸镍材料，且所述半金属氧化物参考层的厚度大于所述半金属氧化物自由层的厚度，以使所述磁隧道结的阻值在外部磁场的作用下发生改变。2.根据权利要求1所述的磁隧道结，其特征在于，当所述半金属氧化物自由层的厚度小于第一阈值且所述半金属氧化物参考层的厚度大于第二阈值时，所述半金属氧化物参考层对应的矫顽磁场为第一矫顽磁场；其中，当所述外部磁场的磁场强度的绝对值小于所述第一矫顽磁场的磁场强度的一半时，所述磁隧道结的电阻与所述外部磁场线性相关。3.根据权利要求1所述的磁隧道结，其特征在于，当所述半金属氧化物自由层的厚度大于第三阈值且所述半金属氧化物参考层的厚度大于第四阈值时，所述半金属氧化物自由层对应的矫顽磁场为第二矫顽磁场，所述半金属氧化物参考层对应的矫顽磁场为第三矫顽磁场，所述第三矫顽磁场的磁场强度大于所述第二矫顽磁场的磁场强度；其中，所述半金属氧化物参考层和所述半金属氧化物自由层在大于所述第三矫顽磁场的磁场作用下发生磁化，以使所述磁隧道结处于第一阻态，其中，所述第一阻态为低阻态和高阻态中的一种。4.根据权利要求3所述的磁隧道结，其特征在于，若所述磁隧道结处于所述第一阻态，且所述外部磁场的磁场方向维持不变，则所述磁隧道结的阻态维持不变；若所述磁隧道结处于第一阻态，且所述外部磁场的磁场方向反向且小于所述第二矫顽磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，田兵，李立浧，刘仲，吕前程，骆柏锋，尹旭，张佳明，王志明，陈仁泽，徐振恒，韦杰，谭则杰，林秉章，樊小鹏，孙宏棣，林力，
申请(专利权)人：南方电网数字电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：