一种非共线反铁磁Mn3Al单晶材料及其外延制备方法技术

本发明专利技术涉及一种非共线反铁磁Mn<subgt;3</subgt;Al单晶材料及其外延制备方法，属于凝聚态物理技术领域。单晶材料由下到上依次包括单晶Si(111)基片、单晶Cu缓冲层和单晶Mn<subgt;3</subgt;Al薄膜，材料的外延取向关系为Mn<subgt;3</subgt;Al(0001)[10‑10]//Cu(111)[11‑2]//Si(111)[01‑1]。本发明专利技术具有与Mn<subgt;3</subgt;Sn，Mn<subgt;3</subgt;Ge，Mn<subgt;3</subgt;Ga相同的晶体结构，因此也具有非共线反铁磁结构，可以应用于反铁磁自旋电子学器件，作为未来存储器件的材料，且原材料制备成本比已发现的Mn<subgt;3</subgt;基非共线反铁磁材料低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非共线反铁磁mn3al单晶材料及其外延制备方法，属于凝聚态物理。

技术介绍

1、磁性材料在被发现后就受到了广泛的应用，例如指南针对世界航海事业做出了重大贡献。随着现代科技的发展，磁性材料更是得到了广泛应用。在磁性材料中，磁矩平行排布称为铁磁性材料，反平行排布称为反铁磁材料。铁磁材料被广泛应用于存储器，传感器，发电机等器件中，而反铁磁却一直被忽视。上世纪八十年代自旋电子学器件出现后，反铁磁也只是被应用于自旋电子学器件，实现铁磁层磁矩的钉扎，并未受到过多关注。但反铁磁材料与铁磁材料相比，具有零饱和磁化强度，超快自旋进动频率(太赫兹范围)等优点。反铁磁器件可以实现比铁磁器件更高的器件集成密度，更快的响应速度。在发现反铁磁中具有隧穿各向异性磁电阻和各向异性磁电阻之后，反铁磁材料被证明具有应用于自旋电子学器件的潜力，反铁磁自旋电子学得到快速发展。

2、但一般的共线反铁磁由于其磁矩共线反平行排布，没有净余磁矩，很难对外加磁场做出响应，进而很难实际应用于器件。在反铁磁材料中，非共线反铁磁不但继承了共线反铁磁的优点，其非共线磁结构的取向还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种非共线反铁磁Mn3Al单晶材料，其特征在于，由下到上依次包括单晶Si(111)基片、单晶Cu缓冲层和单晶Mn3Al薄膜，材料的外延取向关系为Mn3Al(0001)[10-10]//Cu(111)[11-2]//Si(111)[01-1]。

2.如权利要求1所述的非共线反铁磁Mn3Al单晶材料的外延制备方法，其特征在于，步骤如下：

3.如权利要求2所述的非共线反铁磁Mn3Al单晶材料的外延制备方法，其特征在于，步骤(1)中，三氯甲烷、丙酮和无水乙醇的处理时间分别是15min、5min和5min，氢氟酸浓度为5％，氢氟酸清洗单晶Si(111)基片时间为1min...

【技术特征摘要】

1.一种非共线反铁磁mn3al单晶材料，其特征在于，由下到上依次包括单晶si(111)基片、单晶cu缓冲层和单晶mn3al薄膜，材料的外延取向关系为mn3al(0001)[10-10]//cu(111)[11-2]//si(111)[01-1]。

2.如权利要求1所述的非共线反铁磁mn3al单晶材料的外延制备方法，其特征在于，步骤如下：

3.如权利要求2所述的非共线反铁磁mn3al单晶材料的外延制备方法，其特征在于，步骤(1)中，三氯甲烷、丙酮和无水乙醇的处理时间分别是15min、5min和5min，氢氟酸浓度为5％，氢氟酸清洗单晶si(111)基片时间为1min。

4.如权利要求2所述的非共线反铁磁mn3al单晶材料的外延制备方法，其特征在于，步骤(2)中，高真空环境为10-10mbar。

5.如权利要求2所述的非共线反铁磁mn3al单晶材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：高存绪，吕兵，李航，闫中杰，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：