一种磁各向异性及表面粗糙度可调控的铥铁石榴石薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磁各向异性及表面粗糙度可调控的铥铁石榴石薄膜及其制备方法，制备方法包括以下步骤：将钆镓石榴石衬底和铥铁石榴石靶材置于脉冲激光沉积设备的腔体中；将腔体抽真空后通入氧气，调控氧压为10

【技术实现步骤摘要】
一种磁各向异性及表面粗糙度可调控的铥铁石榴石薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及薄膜材料
，具体涉及一种磁各向异性及表面粗糙度可调控的铥铁石榴石薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]基于电子自旋的磁性随机存储器(MRAM)，特别是利用自旋转移转矩(STT)和自旋轨道转矩(SOT)得存储器，由于其可扩展性、低功耗和高速性，已成为新一代候选存储器。并且，相比之下，SOT
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MRAM比STT
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MRAM有更多的优势。首先，SOT
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MRAM的写入和读取是分开的，这可以提高设备的稳定性，降低运行功率，并可以消除比特读写过程中不希望出现的错误。SOT
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MRAM作为非易失性存储器，尤其是对运算速度要求较高的缓存存储器，具有很大的应用潜力。在SOT
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MRAM中，来自邻近重金属层(HM)的SOT可以实现铁磁层(FM)的磁翻转。因此，需要具有强自旋
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轨道耦合的HM层(如Pt,Ta或W)来提高器件效率。特别是，由于SOT
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁各向异性及表面粗糙度可调控的铥铁石榴石薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将钆镓石榴石衬底和铥铁石榴石靶材置于脉冲激光沉积设备的腔体中；S2、将腔体抽真空后通入氧气，调控氧压为10
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30Pa；S3、升温后打开激光器并调控激光能量，然后对铥铁石榴石靶材进行激光预轰击；S4、预轰击完毕后再轰击铥铁石榴石靶材在钆镓石榴石衬底上生长薄膜；S5、轰击完毕后原位退火，保持生长氧压降温至室温后得到所述磁各向异性及表面粗糙度可调控的铥铁石榴石薄膜。2.根据权利要求1所述的磁各向异性及表面粗糙度可调控的铥铁石榴石薄膜的制备方法，其特征在于：在S1中，在置于腔体中之前，还包括使用无尘纸擦拭钆镓石榴石衬底表面；使用砂纸磨平铥铁石榴石靶材表面。3.根据权利要求1所述的磁各向异性及表面粗糙度可调控的铥铁石榴石薄膜的制备方法，其特征在于：在S2中，抽真空至6.5e
‑4Pa。4.根据权利要求1所述的磁各向异性及表面粗糙度可调控的铥铁石榴石薄膜的制备方法，其特征在于：在S2中，将腔体抽真空的步骤包括：关闭腔体，用机械泵抽真空至5Pa，此时打开分子泵继续抽真空至6.5e
‑4Pa。5.根据权利要求1所述的磁各向异性及表面粗糙度可调控的铥铁石榴石薄膜的制备方法，其特征在于：在S3中，升温至钆镓石榴石...

【专利技术属性】
技术研发人员：方政，梁正国，李鹏，王凌飞，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：