[发明专利]一种具有磁畴壁可调控锰氧化物薄膜的器件及磁畴壁调控方法

权利要求书

1.一种具有磁畴壁可调控的锰氧化物薄膜的器件，包括锰氧化物核心单元和磁畴壁调控单元；锰氧化物核心单元包括三层结构，分别是从上到下依次设置的导电锰氧化物薄膜，绝缘衬底，金属导电底座；磁畴壁调控单元包括磁性导电针尖，所述磁性导电针尖与导电锰氧化物膜的顶膜面紧密接触，并可沿该顶膜面移动；所述导电锰氧化物薄膜的晶格结构为钙钛矿结构，该导电锰氧化物薄膜由多个磁畴组成，其易磁化轴垂直膜面，即上述多个磁畴的每个磁畴的磁矩垂直膜面并且每个磁畴的畴壁均垂直于膜面，该多个磁畴的畴壁与顶膜面的多个交线近似平行并在顶膜面上形成近似平行的畴壁图案；上述磁性导电针尖的磁化方向垂直上述导电锰氧化物薄膜表面；所述磁性针尖自身产生的静磁场远小于导电锰氧化物薄膜的矫顽场，两者至少差一个数量级；可通过在上述磁性导电针尖和金属导电底座之间施加低压交流电压形成交流电场并且磁性导电针尖在该导电锰氧化物薄膜的顶膜面上沿一固定方向来回移动使磁畴壁移动来改变锰氧化物薄膜的畴壁图案。 

2.根据权利要求1所述的具有磁畴壁可调控的锰氧化物薄膜的器件，所述锰氧化物薄膜的畴壁图案能够改变为与其畴壁成一定夹角的多个畴壁图案。 

3.根据权利要求2所述的具有磁畴壁可调控的锰氧化物薄膜的器件，所述锰氧化物薄膜的畴壁图案改变为与其畴壁互相垂直的畴壁图案。 

4.根据权利要求1所述的具有磁畴壁可调控的锰氧化物薄膜的器件，所述锰氧化物薄膜成分为(R_1-xM_x)MnO₃，其中R为La，Nd，Sm或Pr元素中的至少一种，M为Ba，Sr或Ca元素中的至少一种，其中0.1≤x≤0.6。 

5.根据权利要求4所述的具有磁畴壁可调控的锰氧化物薄膜的器件，所述锰氧化物薄膜成分为La_(1-x)Sr_xMnO₃，其中0.3≤x≤0.6或La_(1-x)Ba_xMnO₃，其中0.2≤x≤0.3。 

6.根据权利要求1所述的具有磁畴壁可调控的锰氧化物薄膜的器件，所述绝缘衬底为表面光学抛光的LaAlO₃(001)单晶衬底或NdGaO₃(110)单晶衬底。 

7.根据权利要求1所述的具有磁畴壁可调控的锰氧化物薄膜的器件，所述磁性导电针尖为镀有磁性Co-Cr镀层的针尖，该针尖磁化方向垂直所述锰氧化物薄膜表面。 

8.根据权利要求1所述的具有磁畴壁可调控的锰氧化物薄膜的器件，所述磁性导电针尖为多功能扫描探针显微镜(SPM)的探针。 

9.根据权利要求1所述的具有磁畴壁可调控的锰氧化物薄膜的器件，所述低压交流电压为100～400mV。 

10.根据权利要求1所述的具有磁畴壁可调控的锰氧化物薄膜的器件，所述低压交流电压的频率为500Hz～1MHz。 

11.一种权利要求1～10所述的具有磁畴壁可调控的锰氧化物薄膜的器件中锰氧化物薄膜的磁畴壁的调控方法，该方法的步骤为：首先在磁畴壁调控单元的磁性导电针尖和锰氧化物核心单元的金属导电底座之间施加低压交流电压使两者之间形成交流电场，其次在磁性导电针尖与锰氧化物薄膜的顶膜面紧密接触的情况下，使磁性导电针尖在锰氧化物薄膜的顶膜面沿一固定方向来回扫描移动，最后该扫描移动使锰氧化物薄膜的全部多个磁畴的畴壁发生移动，该移动后的多个畴壁与锰氧化物薄膜顶膜面的多个交线沿着上述磁性导电针尖扫描方向且近似平行，在顶膜面上形成沿上述扫描方向且近似平行的畴壁图案。