[发明专利]一种基于电场调控的磁性异质结构及其制备方法

权利要求书

1.一种基于电场调控的磁性异质结，其特征在于，所述磁性异质结包括基片，形成于基片之上的底电极层，形成于底电极层之上的异质结，以及形成于异质结之上的顶电极层；

所述异质结为磁性薄膜/MXene异质结，所述磁性薄膜与MXene薄膜上下层叠设置；

所述磁性薄膜为磁性绝缘体薄膜、铁磁合金薄膜或反铁磁薄膜；其中，所述磁性绝缘体薄膜为钇铁石榴石、铥铁石榴石、铋掺杂的铥铁石榴石、六角铁氧体、尖晶石铁氧体薄膜；所述铁磁合金薄膜为坡莫合金、钴铁硼、Heusler合金；所述反铁磁薄膜为氧化亚镍、铁酸铋、铱锰薄膜。

2.根据权利要求1所述的基于电场调控的磁性异质结，其特征在于，所述MXene薄膜为过渡金属碳化物薄膜、氮化物薄膜或碳氮化物薄膜。

3.根据权利要求2所述的基于电场调控的磁性异质结，其特征在于，所述过渡金属碳化物薄膜为Ti₃C₂T_X、Ti₂CT_X；所述过渡金属氮化物薄膜为Ti₂NT_X、Ti₃N₂T_X；所述过渡金属碳氮化物为Ti₃CNT_X。

4.根据权利要求1所述的基于电场调控的磁性异质结，其特征在于，所述底电极层的厚度为2～10nm，顶电极层的厚度为100～400nm，磁性薄膜的厚度为200～400nm，MXene薄膜的厚度为200～400nm。

5.根据权利要求1所述的基于电场调控的磁性异质结，其特征在于，通过在顶电极层上施加偏压，使电场强度在0.02V/nm～0.5V/nm范围内。

6.一种基于权利要求1所述电场调控的磁性异质结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、清洗基片，在基片上生长底电极层；

步骤2、在步骤1得到的底电极层上生长磁性薄膜；

步骤3、通过酸腐蚀法获得含有二维MXene的混合液体；

步骤4、在步骤2得到的磁性薄膜上生长MXene薄膜；

步骤5、在步骤4得到的复合膜结构上生长顶电极层，完成器件的制备。