[发明专利]可调控Co2

说明书

本发明属于磁性薄膜领域，尤其涉及一种可调控Cosubgt;2/subgt;FeX合金垂直磁各向异性的磁性薄膜材料及方法：该磁性薄膜材料包括：基底、缓冲层、磁性层、氧化物层和保护层，磁性层的磁性材料为断裂式的Cosubgt;2/subgt;FeX/Zr/Cosubgt;2/subgt;FeX，Zr占磁性层的量比为0.001‑50％，X为Al、Si或Mn中的一种或者多种。本发明的有益效果是，该磁性薄膜材料是在以Ta或者其它金属做为缓冲层和保护层，在缓冲层上沉积Cosubgt;2/subgt;FeX/Zr/Cosubgt;2/subgt;FeX，再沉积金属氧化物层，利用对氧有较强亲和力的Zr来调控Cosubgt;2/subgt;FeX中Co、Fe氧化物的比例，改善薄膜中输运性能，同时提高薄膜的垂直磁各向异性，以满足磁性随机存储器和磁传感器的应用需求。

技术领域

本发明属于磁性薄膜领域，涉及一种可调控Co₂FeX合金垂直磁各向异性的磁性薄膜材料及方法。

背景技术

赫斯勒合金具有高自旋极化率、低阻尼常数、高的居里温度，满足磁性随机存储器(MRAM)中低磁化翻转电流的需求，有望成为下一代高密度垂直磁记录器件MRAM的电极材料而广泛受到关注。但该合金由于磁晶各项异性能很低，使得在赫斯勒合金/氧化物多层膜中获得PMA变得很困难，所以提高赫斯勒合金体系的磁各向异性成了其应用的关键。具有较高垂直磁各向异性和好的热稳定性的磁性材料是MRAM、磁传感器应用的基础，目前国际上还在不断地挖掘磁性薄膜的潜力，提高其磁性能和热稳定性等，以扩大其应用领域。

发明内容

本发明公开了一种可调控Co₂FeX合金垂直磁各向异性的磁性薄膜材料及方法，以解决现有技术的上述技术问题以及其他潜在问题中的任意问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：可调控Co₂FeX合金垂直磁各向异性的磁性薄膜材料，

本发明的技术方案是：一种可调控Co₂FeX合金垂直磁各向异性的磁性薄膜材料，该磁性薄膜材料包括基底、缓冲层、Co₂FeX(X为Al、Si、Mn的一种或者多种)/Zr/Co₂FeX(X为Al、Si、Mn的一种或者多种)/MO(MO为金属氧化物如MgO、AlOx等)多层膜、保护层；

其中，所述缓冲层和保护层均由金属Ta或其它金属或者不同金属元素的复合层构成，其它金属可以为Pt、Pd、Mo、Cr等。

进一步，所述基底为硅片、玻璃片、MgO基底。本发明的另一目的是提供上述磁性薄膜材料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤1：选取基底材料，进行清洗；

步骤2：采用共溅射方法将Ta或其它金属沉积在经步骤1处理后的基底材料上作为缓冲层，

步骤3：在所述缓冲层上沉积Co₂FeX(X为Al、Si、Mn的一种或者多种)/Zr/Co₂FeX(X为Al、Si、Mn的一种或者多种)/MO(MO为金属氧化物如MgO、AlOx)多层膜；

步骤4：采用磁控溅射方法将Ta或其它金属沉积在上述多层膜上作为保护层；

步骤5：将上述制备的(0.1～100.0m)Ta或其它金属/Co₂FeX(X为Al、Si、Mn的一种或者多种)/Zr/Co₂FeX(X为Al、Si、Mn的一种或者多种)/MO(MO为金属氧化物如MgO、AlOx)/(0.1～100.0nm)Ta或其它金属薄膜材料放入真空退火炉进行退火处理。