一种电场调控的反铁磁基霍尔器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN104752604B

    公开(公告)日:2017-10-03

    申请号:CN201510102442.1

    申请日:2015-03-09

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 王钰言 宋成 潘峰

    Abstract: 本发明公开了一种电场调控的反铁磁基霍尔器件及其制备方法。它包括依次沉积在导电基片上的底层、反铁磁耦合层和顶层,在顶层上依次设有侧电极和门电极;底层为磁性绝缘体层或无磁性绝缘体层;底层为磁性绝缘体层或无磁性绝缘体层组成的复合层;反铁磁耦合层为反铁磁层或反铁磁层和铁磁层;顶层为二氧化铪层、三氧化二铝层或二氧化硅层;侧电极为Ti层和Au层的双层膜或Ti层和Pt层的双层膜,在顶层上依次是Ti层、Au层或Ti层、Pt层;门电极为离子液体。本发明结构和制备方法简单、成本低,具有良好的磁化特性,可作为一种磁场探测器;对外磁场和热扰动不敏感,测量的霍尔电阻更加准确;是低能耗的自旋器件,对于反铁磁自旋电子学器件的发展具有重要意义。

    一种基于垂直交换耦合的磁场探测器及其制备和使用方法

    公开(公告)号:CN103904211A

    公开(公告)日:2014-07-02

    申请号:CN201410148982.9

    申请日:2014-04-15

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 宋成 王钰言 潘峰

    Abstract: 本发明涉及一种基于垂直交换耦合的磁场探测器及其制备和使用方法,磁场探测器的制备方法包括以下步骤:采用磁控溅射或电子束蒸镀方法,在基片上依次沉积底电极、铁磁层、非磁性层和顶电极,得到多层膜结构;采用紫外曝光和氩离子刻蚀工艺,将得到的多层膜结构加工成一十字形结构。本发明制备得到的磁场探测器包括基片、底电极、铁磁层、非磁性层和顶电极,基片采用十字形结构,底电极、铁磁层、非磁性层和顶电极依次沉积在基片上,且形状均与基片的形状呈匹配设置;铁磁层由垂直磁化膜构成,非磁性层由反铁磁层或氧化层构成,底电极和顶电极均采用Pt电极。本发明可以广泛应用于磁场探测过程中。

    一种高灵敏度的CoFeB基磁隧道结

    公开(公告)号:CN102709467A

    公开(公告)日:2012-10-03

    申请号:CN201210181264.2

    申请日:2012-06-04

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 宋成 崔彬 潘峰

    Abstract: 本发明公开了一种具有高灵敏度的CoFeB基磁隧道结。该CoFeB基磁隧道结的结构依次包括:基片、过渡层、磁性电极层、绝缘层、磁性电极层、保护层;其中,所述磁性电极层为CoFeB层,所述过渡层为钨层。具体结构可为:Si/SiO2/W(3-15nm)/CoFeB(5-20nm)/MgO或Al2O3(1-3nm)/CoFeB(5-20nm)/Ta(1-5nm)。本发明使用W替代Ta作为磁隧道结中的过渡层,可以促进CoFeB在低磁场下实现敏锐的翻转,并且具有良好的热稳定性。由于W层不容易与Co、Fe形成合金,界面处的CoFeB保持良好的非晶形貌,得到的材料矫顽力小、矩形度高。材料在退火后矫顽力和矩形度变化不大,热稳定性良好。

    基于反铁磁材料面外自旋极化的垂直磁存储单元和磁存储器

    公开(公告)号:CN119012897A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202410929834.4

    申请日:2024-07-11

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提出了基于反铁磁材料面外自旋极化的垂直磁存储单元和磁存储器,基于反铁磁材料面外自旋极化的垂直磁存储单元包括:反铁磁自旋源层,所述反铁磁自旋源层包括第一反铁磁材料,所述第一反铁磁材料适于形成自旋流;自由层,所述自由层位于所述反铁磁自旋源层的一侧,所述自由层包括第一铁磁材料;势垒层,所述势垒层位于所述自由层远离所述反铁磁自旋源层的一侧,所述势垒层包括绝缘体材料;参考层,所述参考层位于所述势垒层远离所述反铁磁自旋源层的一侧,所述参考层包括第二铁磁材料;钉扎层,所述钉扎层位于所述参考层远离所述反铁磁自旋源层的一侧,所述钉扎层用于固定所述参考层的磁化方向。由此,通过在反铁磁自旋源层施加电荷电流,可以产生同时具有面内自旋极化分量和面外自旋极化分量的自旋流,自旋流注入自由层,可以实现在无外加辅助场下对自由层磁矩的确定性翻转。

    一种基于固态装配谐振器结构的紧凑声激发磁电天线

    公开(公告)号:CN118508052A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410420484.9

    申请日:2024-04-09

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于固态装配谐振器结构的紧凑声激发磁电天线。本发明磁电天线包括:由下至上依次层叠设置且构成异质结构的衬底层、布拉格反射栅、压电层和磁致伸缩层;衬底层的材料为高电阻硅;布拉格反射栅材料包括多层高声阻抗材料和低声阻抗材料,压电层材料为具有高声速、良好压电性,结晶性良好的c轴取向,磁致伸缩复合层材料为具有大磁致伸缩系数、软磁性能良好、低阻尼因子、低涡流损耗的多层结构。本发明磁电天线利用牢固安装谐振器结构将声波能量限制在压电层中,声波驱动压电层产生机械应变传递到磁致伸缩层,基于逆磁致伸缩效应产生磁化变化,辐射电磁波,可用于5G通信,增益、功率耐受性良好,辐射效率高。

    一种由磁相转变驱动的隧道磁电阻器件

    公开(公告)号:CN107591478B

    公开(公告)日:2020-01-31

    申请号:CN201710740196.1

    申请日:2017-08-25

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 宋成 陈贤哲 潘峰

    Abstract: 本发明公开了一种由磁相转变驱动的隧道磁电阻器件。所述隧道磁电阻器件包括依次叠加的基片、底电极、隧穿层和顶电极;所述底电极具有铁磁相变;所述底电极的材质为Fe‑Rh合金或Fe‑Ga合金;所述底电极的厚度大于3nm;所述底电极和所述隧穿层之间还设有插入层;所述插入层的材质为顺磁性金属。本发明利用隧穿层一侧的具有铁磁相变的金属制备隧道磁电阻器件,通过利用铁磁相变中金属态密度的较大变化,使隧道磁电阻器件在室温下实现10%以上的磁电阻效应;并可通过界面插入层的厚度来调控器件磁阻值的极性和大小。

    一种基于多层氧化物薄膜的选通器器件结构及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN109065710A

    公开(公告)日:2018-12-21

    申请号:CN201810826106.5

    申请日:2018-07-25

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多层氧化物薄膜的选通器器件结构及其制备方法与应用。它的结构由下至上依次包括衬底、底电极、选通功能层和顶电极;所述选通功能层包括多层氧化物薄膜。它的制备方法,包括如下步骤:通过在所述衬底上光刻出所述选通器的图形;在上述光刻后衬底上依次沉积所述底电极、所述选通功能层和所述顶电极,即得到所述选通器。本发明选通器高选择性(或开关比)、低阈值电压、快响应速度、高寿命、高均一性,电学各项性能指标优异;其利用简单的磁控溅射制备。

    一种轨道开关及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN106469754A

    公开(公告)日:2017-03-01

    申请号:CN201510514698.3

    申请日:2015-08-20

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 宋成 崔彬 潘峰

    Abstract: 本发明公开了一种轨道开关及其制备方法与应用。其由铁电层和沟道层构成,铁电层和沟道层均为过渡金属的钙钛矿氧化物,并且相互接触。轨道开关有半个原子层铁电材料和半个原子层沟道材料构成,可实现对场效应晶体管等电子元器件的原子尺度调控。同时,还提供了一种场效应晶体管,包括基片、所述轨道开关、栅极、侧电极和门电极。运用紫外曝光技术、氩离子刻蚀或湿法刻蚀和电子束蒸镀等即可制备得到。该场效应晶体管中含有铁电极化控制的轨道开关,可调节场效应晶体管中的电场强度,达到开关的作用。栅极为离子液体,介电性好,器件制备工艺简单,可重复性好。可用于信息存储和传感器件。

    一种基于垂直交换耦合的磁场探测器及其制备和使用方法

    公开(公告)号:CN103904211B

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201410148982.9

    申请日:2014-04-15

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 宋成 王钰言 潘峰

    Abstract: 本发明涉及一种基于垂直交换耦合的磁场探测器及其制备和使用方法,磁场探测器的制备方法包括以下步骤:采用磁控溅射或电子束蒸镀方法,在基片上依次沉积底电极、铁磁层、非磁性层和顶电极,得到多层膜结构;采用紫外曝光和氩离子刻蚀工艺,将得到的多层膜结构加工成一十字形结构。本发明制备得到的磁场探测器包括基片、底电极、铁磁层、非磁性层和顶电极,基片采用十字形结构,底电极、铁磁层、非磁性层和顶电极依次沉积在基片上,且形状均与基片的形状呈匹配设置;铁磁层由垂直磁化膜构成,非磁性层由反铁磁层或氧化层构成,底电极和顶电极均采用Pt电极。本发明可以广泛应用于磁场探测过程中。

    一种电场调控的反铁磁基霍尔器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN104752604A

    公开(公告)日:2015-07-01

    申请号:CN201510102442.1

    申请日:2015-03-09

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 王钰言 宋成 潘峰

    Abstract: 本发明公开了一种电场调控的反铁磁基霍尔器件及其制备方法。它包括依次沉积在导电基片上的底层、反铁磁耦合层和顶层,在顶层上依次设有侧电极和门电极;底层为磁性绝缘体层或无磁性绝缘体层;底层为磁性绝缘体层或无磁性绝缘体层组成的复合层;反铁磁耦合层为反铁磁层或反铁磁层和铁磁层;顶层为二氧化铪层、三氧化二铝层或二氧化硅层;侧电极为Ti层和Au层的双层膜或Ti层和Pt层的双层膜,在顶层上依次是Ti层、Au层或Ti层、Pt层;门电极为离子液体。本发明结构和制备方法简单、成本低,具有良好的磁化特性,可作为一种磁场探测器;对外磁场和热扰动不敏感,测量的霍尔电阻更加准确;是低能耗的自旋器件,对于反铁磁自旋电子学器件的发展具有重要意义。

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