【技术实现步骤摘要】
一种锰基MXenes自旋场效应管及其制备和使用方法
[0001]本专利技术属于自旋电子学
,具体涉及一种锰基MXenes自旋场效应管及其制备和使用方法。
技术介绍
[0002]隧道磁电阻效应(Tunneling Magneto
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resistance,TMR)最早发现于纳米磁性多层薄膜材料体系中,目前已经广泛的应用于计算机的磁存储器件和磁性传感器等诸多电子器件。这些器件的主要原理在于利用电子的自旋这一内禀属性作为载流子,以磁性和非磁性材料交替构建的多层结构为基本单元,利用磁性层的自旋极化取向,对不同自旋的电子具有的高/低组态,进行逻辑运算,实现对于自旋电子的操控。自旋电子学已经成为未来计算机等领域发展的重要研究方向。
[0003]半金属作为一种特殊的材料,对于一种电子自旋显示为金属性,而对于另一种电子自旋显示为半导体或绝缘体性。基于这种特殊的电子结构,理论上半金属材料的自旋极化率为100%,因此,半金属材料被认为是一种最为理想的自旋电子注入材料。一个理想的自旋电子过滤器,其基本结构为半金属/半 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锰基MXenes自旋场效应管,其特征在于,所述自旋场效应管包括基底(1),所述基底(1)上表面从下至上依次设置有第一电极层(2)、第一隔离层(3)和氢原子钝化Mn2NO2层(4),所述氢原子钝化Mn2NO2层(4)上分别间隔设置有第二隔离层(5)和第三隔离层(6),所述第二隔离层(5)上表面设置有第二电极层(7),所述第三隔离层(6)上表面设置有第三电极层(8)。2.根据权利要求1所述的一种锰基MXenes自旋场效应管,其特征在于,所述第一电极层(2)、第二电极层(7)和第三电极层(8)采用金属材料,所述第一隔离层(3)、第二隔离层(5)和第三隔离层(6)采用绝缘材料,所述基底(1)采用半导体基板或绝缘体基板。3.根据权利要求1所述的一种锰基MXenes自旋场效应管,其特征在于,所述氢原子钝化Mn2NO2层(4)与第一隔离层(3)接触界面为氧原子表面,所述氢原子钝化Mn2NO2层(4)与第二隔离层(5)和第三隔离层(6)接触界面为氢原子钝化表面。4.根据权利要求2所述的一种锰基MXenes自旋场效应管,其特征在于,所述金属材料为银或铜,所述绝缘材料为SiC、GeC或PVA,所述半导体基板或绝缘体基板的材质为Al2O3、Si、GaAs或MgO。5.一种制备如权利要求1
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4中任一权利要求所述的锰基MXenes自旋场效应管的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一、采用化学气相沉积法在基底(1)上沉积第一电极层(2),得到第一电极层基体;步骤二、在步骤一中得到的第一电极层基体上覆盖第一隔离层(3),得到第一隔离层基体;步骤三、将制备的Mn2NO2层转移至步骤二中得到的第一隔离层(3)基体的第一隔离层(3)之上,得到多层结构;步骤四、将步骤三中得到的多层结构置于氢气环境中,对Mn2NO2层裸露的单侧氧原子表面进行钝化,得到氢...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈凯运,贺加贝,阚东晓,宋梦珊,
申请(专利权)人:西北有色金属研究院,
类型:发明
国别省市:
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