[发明专利]二维四方铁磁材料及其制备方法、存储单元及调控存储单元识别存储数据的方法

说明书

本发明涉及信息存储技术领域，尤其涉及二维四方铁磁材料、存储单元及调控存储单元的存储数据的方法。本发明提供了一种二维四方铁磁材料，所述二维四方铁磁材料为FeCl，空间群为NO.129：P4/nmm，晶格参数为a＝b＝0.355nm，c＝1.826nm。所述二维四方铁磁材料在作为存储单元的铁磁材料层的材料时可以降低能耗，有利于提高存储单元的存储密度和可靠性以及实现柔性化。

技术领域

本发明涉及信息存储技术领域，尤其涉及二维四方铁磁材料及其制备方法、存储单元及调控存储单元识别存储数据的方法。

背景技术

存储器在人们的生产、生活中应用非常广泛，主要是通过某种介质进行信息和数据等的存储。现在通用的存储器件主要是基于二进制来进行数据存储的。一般情况下，人们都通过外场来对存储介质的某种性质进行调控，通过对介质某种性能的测试来识别所存储的数据。存储介质多种多样，包括磁性介质、电介质、铁电介质和铁磁介质等等。为了提高存储数据的可靠性，存储介质的物理体积总需要维持在一定的范围内。然而，随着科技水平的高速发展，信息存储的需求越来越大，要求存储器件的整体体积更小，可靠性更高，同时要求存储器件功耗更低，设置能够实现柔性化，以适应柔性化器件发展的趋势。虽然基于传统磁性介质、电介质、铁电介质和铁磁介质的存储器件可以通过三维叠层的方法进一步提高存储密度，减小高密度存储器件的物理体积，但其远不能满足人们的实际需求以及未来科技发展的需要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了二维四方铁磁材料、存储单元及调控存储单元识别存储数据的方法，所述二维四方铁磁材料在作为存储单元的铁磁材料层的材料时可以降低能耗，有利于提高存储单元的存储密度和可靠性以及实现柔性化。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下具体技术方案：

本发明提供了一种二维四方铁磁材料，所述二维四方铁磁材料为FeCl，空间群为NO.129：P4/nmm，晶格参数为a＝b＝0.355nm，c＝1.826nm。

优选的，所述二维四方铁磁材料中Fe原子的缺失1％，Cl原子的缺失1％。

优选的，所述二维四方铁磁材料的内部应变值为-10％～10％；

所述二维四方铁磁材料的横向尺寸≥0.72nm；

所述横向与a轴所在方向相同。

本发明还提供了上述技术方案所述的二维四方铁磁材料的制备方法，包括以下步骤：

在衬底上沉积Fe原子层，得到Fe原子包覆的衬底；

在初始压力为8～12个大气压的条件下，将所述Fe原子包覆的衬底与氯气在950～1050℃反应后，去除衬底，得到所述二维四方铁磁材料。

本发明还提供了一种存储单元，包括衬底1、第一绝缘层2、二维四方铁磁材料层3、第一电极层4、第二电极层5、第二绝缘层6和纳米导线层7；

所述二维四方铁磁材料层3、第一电极层4和第二电极层5位于同一层；所述第一电极层4和第二电极层5的间距为≥0.72nm；

所述衬底1、第一绝缘层2、二维四方铁磁材料层3、第二绝缘层6和纳米导线层7依次层叠设置；

所述二维四方铁磁材料层3中的二维四方铁磁材料为上述技术方案所述的二维四方铁磁材料或由上述技术方案所述的制备方法制备得到的二维四方铁磁材料。

优选的，所述第一绝缘层2和第二绝缘层6中的材料的禁带宽度与所述二维四方铁磁材料层中的二维四方铁磁材料的最大禁带宽度之比独立地≥2。

优选的，所述第一绝缘层2和第二绝缘层6的材料独立地为氧化铪、氧化硅、氮化硼、氧化钛、氧化铝、氧化镁、云母、钛酸锶、钛酸铅、钛酸钡、钛酸铋钠、铁酸铋、铁酸镥、氧化镓和氧化钡中的一种或几种。