[發明專利]一種微波探測元件

有效

• 申請號: 201910834059.3
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110554058B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 劉青芳;王佳寧;王金帥;王建波
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G01N22/00
• 分類號: G01N22/00;G01S7/35;H01L43/08;H01L43/10
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 張晉

1.一種微波探測元件，包括依次層疊設置的片狀釘扎層、絕緣層、自由層和重金屬層，各層間物理結合，釘扎層和自由層分別用任一種能與絕緣層形成磁隧道結結構的磁性材料制成，絕緣層材料選自MgO_X、AlO_X、TaO_X中的任一種，重金屬層由Pt、Ta、Pd、Ir、Au、Gd、Hf、W、Re或Os中的任一種制成，且材料選擇時應保證使重金屬層材料與自由層材料間可產生Dzyaloshinskii–Moriya相互作用，所述的釘扎層中磁矩沿垂直方向排布，且由于Dzyaloshinskii–Moriya相互作用使得自由層中磁矩排布為磁斯格明子態，其特征在于所述的各層為同心層疊設置的圓盤和圓環，其中絕緣層、自由層和金屬層分別為等直徑圓盤狀，釘扎層為圓環狀，釘扎層厚為0.8～20nm、絕緣層厚1～3nm、自由層厚0.5～3nm，重金屬層厚2～10nm，釘扎層為內外徑差小于10nm的圓環，且圓環外徑尺寸小于其余各層圓盤的直徑，其余各層的直徑d_l為100～1000nm。

2.根據權利要求1所述的微波探測元件，其特征在于各圓盤層直徑為100nm時，釘扎層內徑d_c2為35～38nm、釘扎層外徑d_c1為0～40nm。

3.根據權利要求2所述的微波探測元件，其特征在于重金屬層為Pt、自由層和釘扎層均為CoFeB、絕緣層為MgO，其中：重金屬層厚度2nm，自由層厚度1nm，絕緣層厚度1nm，釘扎層厚度1.24nm ； d_l為100nm， d_c1為33 nm～36nm，d_c2為35nm～38nm。