[發(fā)明專利]一種連續(xù)可控磁疇壁移動(dòng)和釘扎的器件和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010766282.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112002798B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊浛;施勝賓;周浩淼;邱陽(yáng);朱明敏;郁國(guó)良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L41/08
• 分類號(hào): H01L41/08;H01L41/09;G11C11/14;G11C11/16;B82Y40/00
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種連續(xù)可控磁疇壁移動(dòng)和釘扎的器件，其特征在于，包括：

壓電層，由鐵電材料制成，厚度為納米級(jí)或微米級(jí)；

底電極層，設(shè)置在壓電層下，連接外部電源；

磁性層，包括磁性納米薄膜，緊貼在壓電層上；

頂電極，以柵極排列方式設(shè)置在磁性納米薄膜兩側(cè)，連接外部電源，其中頂電極與磁性納米薄膜之間保留一定間距；

所述器件還包括一種連續(xù)可控磁疇壁移動(dòng)和釘扎的方法，包括以下步驟：

根據(jù)需求在頂電極上施加電壓使壓電層產(chǎn)生應(yīng)力應(yīng)變，界面效應(yīng)使應(yīng)力應(yīng)變傳遞到磁性納米薄膜，引起磁性納米薄膜的磁各向異性的改變，使得磁性納米薄膜內(nèi)磁疇壁向靠近該頂電極的方向移動(dòng)，根據(jù)需要為該方向上的頂電極輪流施加電壓，使磁疇壁繼續(xù)移動(dòng)；

將頂電極進(jìn)行動(dòng)態(tài)的主次分類，距離磁性納米薄膜內(nèi)磁疇壁所在位置最近的一對(duì)頂電極記為主電極，與主電極相鄰的兩對(duì)頂電極為次電極，初始情況下，默認(rèn)設(shè)置電壓使疇壁釘扎在主電極對(duì)應(yīng)的磁性納米薄膜位置，當(dāng)需要進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，選擇左右兩個(gè)次電極中的一個(gè)進(jìn)行電壓的施加，同時(shí)撤銷施加在主電極上的電壓，使疇壁受到次電極釘扎的拉動(dòng)作用，此時(shí)，分類進(jìn)行動(dòng)態(tài)改變，該次電極轉(zhuǎn)換為主電極，其余轉(zhuǎn)換為次電極，依次類推，通過(guò)應(yīng)力場(chǎng)驅(qū)動(dòng)疇壁的移動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)可控磁疇壁移動(dòng)和釘扎的器件，其特征在于，所述頂電極與磁性納米薄膜之間的距離為磁性納米薄膜寬度的1/4~1/5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)可控磁疇壁移動(dòng)和釘扎的器件，其特征在于，磁性納米薄膜同一側(cè)的頂電極間的距離為20nm~60nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)可控磁疇壁移動(dòng)和釘扎的方法，其特征在于， 在磁疇壁移動(dòng)過(guò)程中，為移動(dòng)方向的反方向上的頂電極施加反向電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種連續(xù)可控磁疇壁移動(dòng)和釘扎的方法，其特征在于，同一方向上施加電壓的范圍為一對(duì)頂電極或多對(duì)頂電極，多對(duì)頂電極施加的電壓幅值遞增、遞減和/或相同。