[发明专利]一种用垂直自旋极化的自旋流来无磁场辅助翻转磁矩的器件及其制备方法在审
| 申请号： | 202011359539.8 | 申请日： | 2020-11-27 |
| 公开（公告）号： | CN113140671A | 公开（公告）日： | 2021-07-20 |
| 发明（设计）人： | 宋成;周效枫;陈贤哲;白桦;潘峰 | 申请（专利权）人： | 清华大学 |
| 主分类号： | H01L43/08 | 分类号： | H01L43/08;H01L43/02;H01L43/12 |
| 代理公司： | 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 | 代理人： | 关畅 |
| 地址： | 100084 北京市海淀区1*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 垂直 自旋 极化 流来无 磁场 辅助 翻转 器件 及其 制备 方法 | ||
1.一种用垂直自旋极化的自旋流来无磁场辅助翻转磁矩的器件，它由下至上依次包括基片、强自旋轨道耦合层和磁化层；
所述强自旋轨道耦合层包括如下材料中的至少一种制成：重金属材料、拓扑绝缘体材料、兼具亚晶格中心反演对称性破缺和全局中心反演对称性的反铁磁材料；
所述磁化层包括具有垂直易磁化的材料和/或具有面内易磁化轴的材料制成。
2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述基片为具有高晶体不对称性的晶体基片；
所述具有高晶体不对称性的晶体基片类型选自MgO(110)、MgO(111)和PMN-PT(011)中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的器件，其特征在于：所述重金属材料包括Pt和/或Ta；
所述拓扑绝缘体材料包括Bi2Se3和/或Bi2Te3；
所述兼具亚晶格中心反演对称性破缺和全局中心反演对称性的反铁磁材料包括Mn2Au和/CuMnAs。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的器件，其特征在于：所述具有垂直易磁化的材料包括CoFeB、Co/Ni多层膜和Co/Pt多层膜中的至少一种；
所述具有面内易磁化轴的材料包括、Co和Fe中的至少一种。
5.权利要求1-5中任一项所述的用垂直自旋极化的自旋流来无磁场辅助翻转磁矩的器件的制备方法，包括如下步骤：在所述基片上依次沉积所述强自旋轨道耦合层和所述磁化层，即得到所述用垂直自旋极化的自旋流来无磁场辅助翻转磁矩的器件。
6.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：沉积所述强自旋轨道耦合层和所述磁化层的方法均采用磁控溅射方法和/或电子束蒸镀。
7.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于：所述用垂直自旋极化的自旋流来无磁场辅助翻转磁矩的器件还包括通过紫外曝光、显影、氩离子刻蚀的步骤加工成十字形中心的器件。
8.权利要求1-5中任一项所述的用垂直自旋极化的自旋流来无磁场辅助翻转磁矩的器件在制备高密度、低功耗信息存储的器件中的应用。
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