[发明专利]具有室温低场巨磁电阻效应的CoxC1－x/Co/Si多层结构颗粒膜材料

说明书

技术领域

本发明属于信息传感材料中的磁学量传感器材料领域，特别涉及一种具有室温低场巨磁电阻效应的C_1-xCo_x/Co/Si多层结构颗粒膜材料。

技术背景

具有巨磁电阻效应的多层膜材料已有不少报道，如在Inomata K，Tezuka N，Okamura S，Kurebayashi H，Hirohata A，Journal of applied physics，2004，95(11)：7234-7236.中报道的Co₂Cr_1-xFe_xAl(100nm)/AlO_x(1.4nm)/CoFe(3nm)/NiFe(5nm)/IrMn(15nm)/Ta(10nm)多层膜.该多层膜是通过磁控溅射的方法在较高真空的条件下制备的，其室温巨磁电阻效应达到-19％；在LucinskiT，Hutten A，Bruckl H，Heitmann S，Hempel T，Reiss，G.Journal of MagnetismandMagneticMaterials.2004，269(1)：78-88.中公开的Ni₈₀Fe₂₀/Col/CuAgAu/Co2多层膜，该多层膜是通过磁控溅射的方法在1.5×10^-3mbar的氩气条件下制备的，其室温下最大的磁电阻效应值为-10％。；在Liu HR，QuBJ，Ren TL，Liu LT，Xie HL，Li CX，Ku WJ.Journal of Magnetism and MagneticMaterials.2003.267(3)：386-390.中公开的Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta多层膜。该多层膜是通过磁控溅射的方法在高真空的条件下制备的，室温下最大的磁电阻效应值为-9.12％。本发明人在专利号：ZL200410074735.5，“具有室温低场巨磁电阻效应的C/Co/Si多层膜材料”中作了一定的描述。

上述这些磁电阻材料的饱和磁场在0.001T量级，作为低磁场传感器具有一定的优势。但是这些材料的结构都比较复杂，对制备工艺的要求比较苛刻，因此使其大量制备受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有室温低场巨磁电阻效应的Co_xC_1-x/Co/Si多层结构颗粒膜材料。其特征在于：首先，在晶格取向100的Si基片上沉积一层Co薄膜，然后，在Co薄膜上面沉积一层Co_xC_1-x薄膜。

所述Co薄膜是用纯度>99.99％的钴粉热压成的Co靶，用激光脉冲沉积方法在真空镀膜室内、真空为10^-4Pa量级、基片温度为T＝300K恒定值的条件下沉积而获得。

所述Co_xC_1-x薄膜是先用纯度>99.99％的碳粉和上述钴粉按Co的含量为2at％—20at％的比例混合，经过球磨，再热压成的C_1-xCo_x靶，用激光脉冲沉积方法在真空镀膜室内、真空为10^-4Pa量级、基片温度为T＝300K恒定值的条件下沉积而获得。

所述Co薄膜层厚度为2—20nm。

所述Co_xC_1-x薄膜层颗粒膜厚度为10—60nm。

本发明的有益效果是：1.采用的原材料成本低，在室温下具有很好的巨磁电阻效应，效应的大小及正负与颗粒膜中Co的含量密切相关。

2.采用激光脉冲沉积(PLD)方法，方法简单，可控性强，制备效率高。

附图说明

图1为Co_xC_1-x/Co/Si多层结构颗粒膜材料的结构及其磁电阻性能测试示意图。

图2为所得到的Co_xC_1-x/Co/Si多层结构颗粒膜的室温磁电阻效应特性。

具体实施方式