[發明專利]一種雙交換偏置場型自旋閥的制備方法

無效

• 申請號: 201019087050.7
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN101853920A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 唐曉莉;張懷武;荊玉蘭;蘇樺;鐘智勇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L43/12
• 分類號: H01L43/12;G11C11/16
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 葛啟函

1.一種雙交換偏置場型自旋閥的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：采用薄膜沉積工藝并在外磁場作用下，制備雙交換偏置場型自旋閥；

所述雙交換偏置場型自旋閥結構由基片往上，依次是緩沖層、反鐵磁層AFM1、鐵磁層F1、隔離層、鐵磁層F2、反鐵磁層AFM2和覆蓋層；

所述外磁場為單一方向、大小恒定的磁場，其方向沿膜面且平行于雙交換偏置自旋閥單元長邊，大小在50Oe～300Oe之間；

沉積鐵磁層F1和F2時，鐵磁層F1的沉積厚度與鐵磁層F2的沉積厚度應不相同，以使得反鐵磁層AFM1和鐵磁層F1之間的交換偏置場Hex1與鐵磁層F2和反鐵磁層AFM2之間的交換偏置場Hex2的大小不相同；

步驟2：采用振動樣品磁場強度測試計測量步驟1所得的雙交換偏置場型自旋閥中，反鐵磁層AFM1和鐵磁層F1之間的交換偏置場Hex1的大小，以及鐵磁層F2和反鐵磁層AFM2之間的交換偏置場Hex2的大小；設其中較小的偏置場為H1，較大的偏置場為H2；

步驟3：對步驟1所得的雙交換偏置場型自旋閥施加外磁場作用，所述外磁場的大小大于H1且小于H2、方向與步驟1所得的雙交換偏置場型自旋閥的交換偏置場方向相反；同時在步驟1所得的雙交換偏置場型自旋閥中形成較小交換偏置場H1的鐵磁層膜面沿交換偏置場方向施加脈沖電流；根據所施加的外磁場H和脈沖電流的大小的不同，即可改較小的偏置場H1的大小和方向，從而獲得不同的雙交換偏置場型自旋閥。

2.根據權利要求1所述的雙交換偏置場型自旋閥的制備方法，其特征在于，步驟3中所述脈沖電流的電流密度為10⁵A/cm²～10⁶A/cm²。

3.根據權利要求1所述的雙交換偏置場型自旋閥的制備方法，其特征在于，所述雙交換偏置場型自旋閥的基片選用Si基片或玻璃基片，緩沖層材料為Ta，反鐵磁層AFM1和反鐵磁層AFM2材料采用FeMn、NiMn、IrMn、PtMn或NiO，鐵磁層F1和鐵磁層F2材料采用Ni、Fe、Co或NiFeCo合金，隔離層材料為Cu，覆蓋層材料為Ta。