[发明专利]一种制备FePt赝自旋阀材料的方法

摘要

一种制备FePt赝自旋阀材料的方法，属于磁性材料或自旋电子学材料领域。本发明对铜锌铝Cu‑Zn‑Al记忆合金基片进行预拉伸处理、表面酸化去氧化皮处理以及表面抛光处理；然后，在上述Cu‑Zn‑Al基片上沉积薄膜材料，结构为铁铂FePt/钌Ru/铁铂FePt/钽Ta；沉积完毕后，在真空环境下对其进行热处理，以诱导两层FePt层的原子发生有序化排列，形成硬磁性能。最后，对上述薄膜体系进行光刻处理，以获得纳米柱状阵列结构，引出电极。通过控制温度，控制薄膜体系的应力状态，进而实现高电阻状态和低电阻状态的切换，即赝自旋阀功能。本发明具有制备简单、控制方便的特点；不需要高成本的稀有金属或昂贵的附加装置，因此具有效率高、成本低等优点，适合应用于未来自旋电子学技术中。

主权项

一种制备FePt赝自旋阀材料的方法，其特征在于：在经过预拉伸、表面酸化处理、表面抛光处理后的Cu‑Zn‑Al基片上沉积FePt/Ru/ FePt/Ta多层膜，沉积完毕后，对其进行热处理，诱导FePt原子有序及其硬磁性能；最后，进行光刻处理，以获得纳米柱状阵列结构，引出电极；该方法的具体过程为：（1）、对Cu‑Zn‑Al基片进行预拉伸处理、表面酸化处理以及表面抛光处理，所述的Cu‑Zn‑Al基片厚度为0.5~0.8毫米，预拉伸量为15%~20%，酸化处理的PH值为6‑7，酸化时间为3‑5分钟，抛光后的表面粗糙度为0.5~2纳米；（2）、利用磁控溅射方法，在步骤（1）所述Cu‑Zn‑Al基片上依次沉积FePt原子、Ru原子、FePt原子以及Ta原子，形成FePt/ Ru/ FePt/Ta多层膜结构的复合体系，沉积过程中溅射室的本底真空度1×10‑5~5×10‑5Pa，溅射时氩气压为0.3～0.8Pa，沉积得到的FePt原子层的厚度为50～100Å，Ru原子层的厚度为10～25Å，Ta原子层的厚度为30～50Å；（3）、在真空环境下，对步骤（2）中得到的复合体系进行热处理，所述真空环境的真空度为2×10‑5~5×10‑5Pa，热处理的温度为350～400 ℃，保温时间为20～40分钟；最后，冷却到室温；（4）、对热处理后的复合体系进行光刻处理，形成纳米级别柱状阵列，柱的直径为500～3000Å，柱之间的间距为300～700 Å 。