System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于CVD的新型低功耗MnTe-Cr1-xTe异质结的制备方法技术_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>南开大学专利>正文

一种基于CVD的新型低功耗MnTe-Cr1-xTe异质结的制备方法技术

技术编号:40133166 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-23 22:27
本发明专利技术公开了一种基于CVD的新型低功耗MnTe‑Cr<subgt;1‑x</subgt;Te异质结的制备方法,属于二维反铁磁‑铁磁材料领域。该新型低功耗MnTe‑Cr<subgt;1‑x</subgt;Te异质结的制备方法是以Te块和CrCl<subgt;3</subgt;、MnCl<subgt;2</subgt;粉末为原料,以氩气和微量氢气为载气,在云母基底上进行化学气相沉积,沉积完毕后即得到所述MnTe‑Cr<subgt;1‑x</subgt;Te异质结。该异质结制备方法,简单可控,经济快捷,所得异质结不仅厚度可控、晶体质量好,而且可以减小铁磁材料Cr<subgt;1‑x</subgt;Te的矫顽力,降低损耗,因此在自旋电子学领域具有重要研究价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二维铁磁材料领域,具体涉及一种基于cvd的新型低功耗mnte-cr1-xte异质结的制备方法。


技术介绍

1、随着人工智能和云计算的蓬勃发展,器件的微型化日益逼近物理极限,基于自旋电子学的信息存储,传输以及处理器件同样面临着重大挑战;特别是在后摩尔时代:信息存储容量更大、功耗更小、速度更快、集成度更高;对新铁磁材料及新器件的建造正在受到人们的普遍关注。原子级厚度本征二维铁磁材料由于具有特殊的磁学特性可望突破新一代自旋电子学器件瓶颈。二维铁磁材料本身的特性在实践中往往会受到一定的限制,如居里温度(tc)较低,矫顽力(hc)较大产生损耗等,因此,在一定程度上对其自身性质的调控也格外重要。与经常报道的栅压电控及其它方法相比较,这种cvd办法可简单可控低成本地调控其性能。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种新型低功耗mnte-cr1-xte异质结的制备方法。解决的技术问题是:本专利技术提供的mnte-cr1-xte异质结是一种反铁磁-铁磁异质结,其中结构为cr1-xte在底层,mnte覆盖在cr1-xte之上的面外异质结,且二者均为nias结构,以te原子为连接。基于cvd生长的cr1-xte存在矫顽力较大,在实际使用过程中会增加损耗,而mnte-cr1-xte异质结可以降低矫顽力,它在反铁磁和铁磁界面上的交换偏置效应在巨磁阻,自旋阀,磁性隧道结,以及其他自旋电子学的研究方面都有潜在的用途。

2、本专利技术提供的制备mnte-cr1-xte异质结的方法,包括如下步骤:

3、以te块和mncl2、crcl3粉末为原料,进行化学气相沉积,沉积完毕后得到mnte-cr1-xte异质结。

4、上述方法中,所述mncl2和crcl3粉末质量比为0.4-2:1。具体可为0.4:1、1:1或2:1。

5、所述化学气相沉积在基底上进行。

6、所述基底具体为云母,化学式为kmg3(alsi3010)f2。

7、所述化学气相沉积步骤中,载气为氩气,并在微量氢气辅助下进行。载气的流量为50-100s.c.c.m.,具体可为ar 95.c.c.m,h25 s.c.c.m。

8、体系压强为500-700torr,具体可为500torr、600torr。

9、沉积温度为500-650℃,具体可为500℃、650℃。

10、沉积时间为5-45分钟,具体可为5、10、20或45分钟。

11、所述化学气相沉积具体在管式炉中进行,更具体的,所述原料位于所述管式炉的中心位置。

12、所述基底位于所述管式炉中心位置的下温区0-8cm,具体为距所述中心位置10-30厘米的下游位置。

13、所述方法还包括如下步骤:在所述化学气相沉积步骤之后,将体系自然降温至室温。

14、所述mnte-cr1-xte异质结为反铁磁-铁磁异质结,薄膜厚度在15~50nm之间,居里温度约在180k-220k左右,矫顽力相比与铁磁材料cr1-xte减小两倍至0.5t。

15、按照上述方法制备得到的mnte-cr1-xte异质结在应用到自旋电子学相关的隧道结器件等,也属于本专利技术的保护范围。

16、本专利技术的技术效果是:

17、本专利技术提出一种新的低功耗mnte-cr1-xte异质结。与以cvd为基础合成的cr1-xte相比较,1pot法所生长的mnte-cr1-xte异质结能够对cr1-xte本身的性能起到一定的调控作用,不需要多余的微纳加工及损耗就能控制其矫顽力,降低损耗。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于CVD的新型低功耗MnTe-Cr1-xTe异质结的制备方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述化学气相沉积在基底上进行,所述基底为云母,化学式为KMg3(AlSi3010)F2。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述化学气相沉积步骤中,载气为氩气和在微量氢气辅助状态下进行;

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于:化学气相沉积在双温区管式炉中进行;

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:MnCl2粉末与CrCl3粉末质量比为0.4-2:1。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述方法还包括如下步骤:在所述化学气相沉积步骤之后,将体系自然冷却至室温。

7.权利要求1-6任一项所述方法制备得到的新型低功耗MnTe-Cr1-xTe异质结。

8.根据权利要求7所述的新型低功耗MnTe-Cr1-xTe异质结,其特征在于:MnTe-Cr1-xTe异质结均为NiAs结构,其中MnTe覆盖在Cr1-xTe之上。

9.根据权利要求7所述的新型低功耗MnTe-Cr1-xTe异质结,其特征在于:该异质结为一种反铁磁-铁磁异质结,薄膜厚度在3~40nm之间。

10.权利要求7-9任一项所述的新型低功耗MnTe-Cr1-xTe异质结在自旋阀、隧道结中的应用。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于cvd的新型低功耗mnte-cr1-xte异质结的制备方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述化学气相沉积在基底上进行,所述基底为云母,化学式为kmg3(alsi3010)f2。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述化学气相沉积步骤中,载气为氩气和在微量氢气辅助状态下进行;

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于:化学气相沉积在双温区管式炉中进行;

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:mncl2粉末与crcl3粉末质量比为0.4-2:1。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚蕊罗锋王维华高战胜
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1