[发明专利]一种提高多层膜结构自旋轨道矩翻转效率的方法及多层膜结构、磁隧道结与磁随机存储器

权利要求书

1.一种提高多层膜结构自旋轨道矩翻转效率的方法，其中，该方法是在多层膜结构的铁磁层和氧化物层之间设置第一金属插入层，增强界面自旋轨道耦合强度，并且，所述第一金属插入层的厚度为0.01-0.8nm。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多层膜结构还包括非铁磁层，所述非铁磁层与所述铁磁层之间设置第二金属层，并且，所述第二金属层的厚度为0.01-0.8nm。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一金属插入层的材料选自Mg，Ti，Al，Hf中的一种或两种以上的组合；优选为Mg；

所述第二金属层的材料选自Mg，Ti，Al，Hf中的一种或两种以上的组合；优选为Mg。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述铁磁层的厚度为0.2-20nm；

优选地，所述铁磁层的材料选自CoFeB，FeB，CoFe中的一种或两种以上的组合；

优选地，所述CoFeB包括Co₂₀Fe₆₀B₂₀，Co₄₀Fe₄₀B₂₀或Co₆₀Fe₂₀B₂₀；更优选为Co₂₀Fe₆₀B₂₀；

优选地，所述FeB包括Fe₈₀B₂₀；

优选地，所述CoFe包括Co₅₀Fe₅₀，Co₂₀Fe₈₀或Co₈₀Fe₂₀。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述氧化物层的厚度为0.01-3.5nm；

优选地，所述氧化物层的材料选自MgO，Al₂O₃，MgAl₂O₄中的一种或两种以上的组合；更优选为MgO。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述非铁磁层的厚度为0.1-20nm；

优选地，所述非铁磁层的材料选自重金属材料或者拓扑绝缘材料中的一种或两种以上的组合；

优选地，所述重金属材料选自Ta，Pt，W，Ir，Mo中的一种或两种以上的组合；更优选为Ta；

优选地，所述拓扑绝缘材料选自Bi₂Se₃，Bi₂Te₃，Bi_xSb_1-x，Sb₂Te₃和(Bi_xSb_1-x)₂Te₃中的一种或两种以上的组合；

更优选地，所述Bi_xSb_1-x中的x为0.9；

更优选地，所述(Bi_xSb_1-x)₂Te₃中的x值的范围为0-1。

7.权利要求1-6任一项所述的方法在制备具有多层膜结构的电子器件中的应用；优选地，所述电子器件为磁随机存储器件。

8.一种多层膜结构，其包括依次设置的非铁磁层、铁磁层、第一金属插入层和氧化物层。

9.一种磁隧道结，其包括依次设置的非铁磁层、第一铁磁层、第一金属插入层、势垒层、第二铁磁层；或者包括依次设置的非铁磁层、第二金属层、第一铁磁层、第一金属插入层、势垒层、第二铁磁层。

10.一种磁随机存储器，其含有权利要求8所述的多层膜结构或权利要求9所述的磁隧道结。