[发明专利]一种具有双间隔层并可形成铁磁或反铁磁耦合的多层膜

摘要

本发明一种具有双间隔层并可形成铁磁或反铁磁耦合的多层膜，至少包括第一铁磁层、第二铁磁层，在第一铁磁层、第二铁磁层之间，采用两个间隔层使两个铁磁层通过层间耦合铁磁或反铁磁地耦合在一起；所述的多层膜为可呈现垂直磁各向异性，所述的多层膜为可呈现面内磁各向异性，该多层膜从下到上依次是第二铁磁层、第二间隔层、第一间隔层、第一铁磁层；其所述的第一铁磁层和第二铁磁层指铁磁材料形成的薄膜层，在同一结构中，上下两个铁磁层可通过层间耦合作用，铁磁或反铁磁地耦合在一起，通过选取具有不同性质的间隔层材料，使多层膜结构具有不同的优势，可用于实现具有强磁各向异性、低阻尼系数、高隧穿磁阻比率值等优点的自旋电子器件。

主权项

1.一种具有双间隔层并可形成铁磁或反铁磁耦合的多层膜，其至少包括第一铁磁层、第二铁磁层，其特征在于：在所述的第一铁磁层、第二铁磁层之间，采用两个间隔层使两个铁磁层通过层间耦合铁磁或反铁磁地耦合在一起；/n其中，所述的多层膜呈现垂直磁各向异性，该多层膜结构从下到上依次是第二铁磁层、第二间隔层、第一间隔层、第一铁磁层；/n其中，所述的多层膜呈现面内磁各向异性，该多层膜结构从下到上依次是第二铁磁层、第二间隔层、第一间隔层、第一铁磁层；/n其中，所述的第一铁磁层和第二铁磁层指铁磁材料形成的薄膜层，在同一结构中，上下两个铁磁层通过层间耦合作用，铁磁或反铁磁地耦合在一起；所述的第一铁磁层和第二铁磁层的材料是一层或多层Co、CoFeB、FeB、CoFe、Fe、Heusler合金、Co/Pt多层膜、Co/Pd多层膜材料中的一种或几种材料的组合；厚度为0.2～5nm，第一铁磁层和第二铁磁层的材料和厚度不同；/n所述的多层膜呈现垂直磁各向异性，其中，第一间隔层和第二间隔层是指两个铁磁层中间的金属或者合金材料，利用两种材料的不同性质来同时获得两种有利的性质：即一种材料用于提供高界面垂直磁各向异性，另一种材料用于降低磁阻尼系数，或者一种材料用于提供高隧穿磁阻比率，另一种材料用于降低磁阻尼系数；间接增加铁磁材料作为自由层的厚度，进一步降低磁阻尼系数，从而降低翻转电流；使两个铁磁层形成层间耦合，提高矫顽场；/n其中，所述的多层膜呈现面内磁各向异性，其中，第一间隔层和第二间隔层是指两个铁磁层中间的金属或者合金材料，利用两种材料的不同性质，一种材料用于提供高隧穿磁阻比率值，另一种材料用于降低磁阻尼系数，进而进一步降低翻转电流；使两个铁磁层形成层间耦合，提高矫顽场。/n