[发明专利]磁性多层膜霍尔元件及其制备方法

权利要求书

1.一种磁性多层膜霍尔元件，包括复合多层结构的磁性多层膜，所述磁性多层膜包括至少一个基本单元，每一所述基本单元包括非磁性金属化合物层MO、磁性金属材料层FM和非磁性金属材料层NM，其中，在所述基本单元中，所述非磁性金属化合物层MO和所述非磁性金属材料层NM分别设置在所述磁性金属材料层FM的两侧；所述非磁性金属材料层NM由选自Ta、Hf、Zr、Mo、Nb和W其中之一的金属形成，或由包含Ta、Hf、Zr、Mo、Nb和W其中至少一种元素的合金形成；所述磁性金属材料层FM由含有B元素的磁性合金形成。

2.根据权利要求1所述的磁性多层膜霍尔元件，其特征在于，所述基本单元由顺序邻接的所述非磁性金属化合物层MO、磁性金属材料层FM和非磁性金属材料层NM构成。

3.根据权利要求1或2所述的磁性多层膜霍尔元件，其特征在于，包括层叠设置的多个所述基本单元，其中，对于任意相邻两个所述基本单元，其中的非磁性金属化合物层MO、磁性金属材料层FM和非磁性金属材料层NM的层叠顺序相同或者相反。

4.根据权利要求3所述的磁性多层膜霍尔元件，其特征在于，所述多个所述基本单元为N个所述基本单元，其中，N在2-99之间。

5.根据权利要求3所述的磁性多层膜霍尔元件，其特征在于，所述相邻两个基本单元共用同一个非磁性金属化合物层MO或非磁性金属材料层NM。

6.根据权利要求1所述的磁性多层膜霍尔元件，其特征在于，所述磁性合金为Co_XTM_YFe_100-X-YB_Z，其中，0≤X≤100，0≤Y≤100，0<Z≤40，TM选自Ni、Zr、Nb、Mg中至少一种元素。

7.根据权利要求1所述的磁性多层膜霍尔元件，其特征在于，所述非磁性金属化合物层MO由选自至少包含Mg、Al、Hf、Ti、Zr、Si、Mo、Nb和Ta其中之一元素的氧化物或氮化物形成。

8.根据权利要求1所述的磁性多层膜霍尔元件，其特征在于，还包括设置于所述磁性多层膜一侧的基片。

9.根据权利要求8所述的磁性多层膜霍尔元件，其特征在于，在所述磁性多层膜的与设置所述基片一侧相反的一侧，所述磁性多层膜的最外层为所述非磁性金属化合物层MO。

10.根据权利要求8所述的磁性多层膜霍尔元件，其特征在于，在所述磁性多层膜的与设置所述基片一侧相反的一侧，当所述磁性多层膜的最外层为所述非磁性金属材料层NM时，还包括在所述磁性多层膜上设置的保护层，所述保护层为选自至少包含Mg、Al、Hf、Ti、Zr、Si、Mo、Nb和Ta其中之一元素的氧化物或氮化物。

11.根据权利要求1所述的磁性多层膜霍尔元件，其特征在于，所述磁性金属材料层FM由Co、Fe、B的三元合金形成，所述非磁性金属材料层NM由Ta形成。

12.根据权利要求10所述的磁性多层膜霍尔元件，其特征在于，所述非磁性金属材料层NM的厚度在0.2-100nm之间；所述非磁性金属化合物层MO的厚度在0.2-100nm之间；所述磁性金属材料层FM的厚度在0.2-10nm之间；所述保护层的厚度在0.5-100nm之间。

13.一种制备权利要求1-12中任一项所述的磁性多层膜霍尔元件的方法，其特征在于，包括采用磁控溅射法或热蒸发法或电子束蒸发法在基片上顺次沉积所述磁性多层膜霍尔元件的各膜层。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括在沉积结束后对所述基片上沉积的膜层进行退火处理，退火温度为100-600℃，退火时间为1-600min。