非共线反铁磁与铁磁两相共存Mn3Ge薄膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了非共线反铁磁与铁磁两相共存Mn3Ge薄膜及其制备方法与应用。本发明专利技术两相共存Mn3Ge薄膜包括非共线反铁磁Mn3Ge六角相与铁磁Mn3Ge四方相两相共存。本发明专利技术两相共存Mn3Ge薄膜的制备方法及图案化的两相共存Mn3Ge霍尔bar的制备方法，包括如下步骤：在衬底上采用磁控溅射方法通过调节生长温度生长，得到两相共存Mn3Ge薄膜；对两相共存Mn3Ge薄膜进行光刻胶匀胶、曝光、显影、刻蚀、去胶，即得到图案化的两相共存Mn3Ge霍尔bar。本发明专利技术通过调节生长温度实现了非公线反铁磁与铁磁两相共存Mn3Ge薄膜的可控生长与反常霍尔效应的调控，从而获得了具有大反常霍尔效应和抗磁干扰性能优异的自旋存储材料，能够大大拓展Mn3Ge薄膜在自旋存储领域的应用。薄膜在自旋存储领域的应用。

【技术实现步骤摘要】
非共线反铁磁与铁磁两相共存Mn3Ge薄膜及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于电子信息制备技术及领域，涉及一种非共线反铁磁与铁磁两相共存Mn3Ge薄膜及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着人工智能、大数据处理、计算机存储等领域的快速发展，如何突破所谓的“存储器瓶颈”已经刻不容缓。自旋电子存储技术可依靠调控材料磁性的有序自旋来完成数据存储，能够在极高密度下存储信息，并具备快速安全、耗能低的特性，被视为存储设备的发展方向之一。
[0003]Mn3Ge具有高度自旋极化率和丰富的自旋构型，其非共线反铁磁构型可抗外界磁场干扰，响应速率快，能耗低，铁磁构型便于调控。非共线反铁磁构型Mn3Ge处于亚稳态，生长温度窗口狭窄，Mn元素与Ge元素成分比例要求苛刻；铁磁构型Mn3Ge处于稳态，却受到传统铁磁存储技术的制约。针对上述问题，Mn3Ge薄膜生长迫切需要筛选一种晶格适配的衬底，同时如何控制两种磁相共存生长的Mn3Ge薄膜则成为目前的一个研究难点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种非共线反铁磁与铁磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两相共存Mn3Ge薄膜，其特征在于：它包括非共线反铁磁Mn3Ge六角相与铁磁Mn3Ge四方相两相共存。2.根据权利要求1所述的两相共存Mn3Ge薄膜，其特征在于，所述两相共存Mn3Ge薄膜以外延生长形式沉积在衬底上，含有外延非共线反铁磁Mn3Ge(0002)晶相与铁磁Mn3Ge(002)晶相；所述两相共存Mn3Ge薄膜的厚度为0～500nm，不包括0。3.权利要求1或2所述的两相共存Mn3Ge薄膜的制备方法，包括如下步骤：在惰性气氛中，将衬底使用直流电源进行预溅射1；所述预溅射1之后降低所述工作气压，进行预溅射2；然后在靶材Mn与Ge存在时，采用磁控溅射方法通过调控生长温度进行正式溅射，停止加热，并冷却，即得到所述的两相共存Mn3Ge薄膜。4.根据权利要求3所述的两相共存Mn3Ge薄膜的制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤(1)清洗衬底：衬底依次采用去离子水、乙醇、丙酮超声清洗，每次5～10分钟，最后用氮气枪吹干；(2)先将磁控溅射镀膜室机械泵抽真空至20Pa以下，然后打开分子泵，抽真空至10
‑3Pa以下；(3)将钛酸锶衬底放置于样品托内送入样品室，先开启样品室机械泵抽真空至20Pa以下，然后打开分子泵，抽真空至10
‑5Pa以下。(4)打开镀膜室与样品室间闸板阀，将装有衬底的样品托送入镀膜室后开启加热丝，在高真空下将样品托加热至生长温度；(5)充入惰性气体达到起辉气压，使用直流电源进行预溅射1；(6)降低工作气压使用直流电源进行预溅射2；(7)打开靶材挡板进行正式溅射，溅射时间达到后停止加热样品托，在高真空下自然降温；(8)取出样品托中样品即得到非共线反铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓蕾，崔帅楠，杨倩倩，赵金良，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：