[发明专利]基于面外磁各向异性层的自旋霍尔纳米振荡器及制备方法

权利要求书

1.一种基于面外磁各向异性层的自旋霍尔纳米振荡器，其特征在于，所述纳米振荡器包括基片，以及依次形成于基片之上的面外磁各向异性的磁性薄膜层和非磁性重金属薄膜层，所述磁性薄膜层为铥铁石榴石、铋掺杂的铥铁石榴石或溴化铬。

2.根据权利要求1所述的基于面外磁各向异性层的自旋霍尔纳米振荡器，其特征在于，所述非磁性重金属薄膜层为强自旋轨道耦合材料，具体为钽、铂、金、钨或Bi₂Te₃。

3.根据权利要求1所述的基于面外磁各向异性层的自旋霍尔纳米振荡器，其特征在于，所述磁性薄膜层的厚度为1nm～50μm。

4.根据权利要求1所述的基于面外磁各向异性层的自旋霍尔纳米振荡器，其特征在于，所述非磁性重金属薄膜层为1nm～50nm。

5.一种如权利要求1所述的基于面外磁各向异性层的自旋霍尔纳米振荡器的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1、清洗基片；

步骤2、在步骤1清洗干净的基片上采用薄膜沉积工艺形成厚度为1nm～50μm的磁性薄膜层；

步骤3、采用薄膜沉积工艺，在步骤2得到的磁性薄膜层上形成厚度为1nm～50nm的非磁性重金属薄膜层，得到磁性薄膜层和非磁性重金属薄膜层双层异质结构；

步骤4、采用刻蚀工艺在步骤3得到的异质结构上制作振荡器图形和电极，得到所述纳米振荡器。

6.根据权利要求5所述的基于面外磁各向异性层的自旋霍尔纳米振荡器的制备方法，其特征在于，步骤3所述非磁性重金属薄膜层的制备过程具体为：首先，在10^-5Pa量级的真空环境下，以5～80SCCM的流量向真空室内通入氩气，直至背底真空度达到0.1～0.8Pa；然后，打开磁控溅射电源，在10～100W的直流功率下进行溅射处理，得到厚度为1nm～50nm的非磁性重金属薄膜层。