一種磁性器件及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁性器件及這種器件的制備方法和可能的用途。本發(fā)明的這種磁性器件，包括絕緣材料的襯底和附著于襯底上的由軟磁材料構(gòu)成的單元，所述的單元是由厚度為20～80nm軟磁材料薄膜構(gòu)成的兩個(gè)相近或相連的等邊矩形環(huán)構(gòu)成，其中：矩形邊長為100nm～1μm，矩形邊長∶環(huán)厚度等于10:1～2:1，兩環(huán)間的間距等于50 nm～兩環(huán)相連處共用一個(gè)環(huán)邊，且所述單元中的兩個(gè)矩形環(huán)的尖角均倒圓。本發(fā)明器件對磁隨機(jī)存儲器而言，不需要用很大的寫入場就能寫入信息，并且提供了更多穩(wěn)定磁疇?wèi)B(tài)成為新的編譯代碼。相應(yīng)的研究表明，本發(fā)明的器件之一可以具有更多種的磁疇形態(tài)，因此可以提供更多狀態(tài)的存儲信息，而且當(dāng)本發(fā)明的器件具有低的翻轉(zhuǎn)場和多種渦旋態(tài)穩(wěn)定度，可用于磁讀寫器件，也可在用于納米開關(guān)器件提供有更多的開關(guān)選擇。
【專利說明】
一種磁性器件及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種磁性器件及這種器件的制備方法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002]磁性納米環(huán)由于存在穩(wěn)定的順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的渦旋態(tài)磁疇，其優(yōu)良的性能廣泛用于設(shè)計(jì)制造磁存儲介質(zhì)或磁記錄器件以及磁性開關(guān)器件。如中國專利CN2008102223121公開的一種利用鐵磁性納米環(huán)巨磁電阻效應(yīng)的可作為存儲元件的磁場傳感器，又如美國專利US7，002，839B2公開的環(huán)狀存儲元件。
[0003]對于磁隨機(jī)存儲器或磁性存儲元件的讀寫裝置而言，要求具有低的翻轉(zhuǎn)場。其翻轉(zhuǎn)場與磁性納米環(huán)器件的結(jié)構(gòu)，環(huán)間磁相互作用，材料，環(huán)尺寸，環(huán)寬和厚度等都有很大的關(guān)系。對于材料而言，軟磁材料能獲得較低的翻轉(zhuǎn)場，比如NiFe合金，Co等。對于環(huán)尺寸而言，環(huán)半徑越小，渦旋態(tài)到洋蔥態(tài)的翻轉(zhuǎn)場就越大，而環(huán)寬越大，渦旋態(tài)到洋蔥態(tài)的翻轉(zhuǎn)場就越小。過大的環(huán)半徑使得存儲密度降低。過大的環(huán)寬，又會導(dǎo)致其渦旋態(tài)不穩(wěn)定。厚度越小，信噪比會降低并且渦旋態(tài)的穩(wěn)定度也會下降。據(jù)報(bào)道對于厚度為12納米的單個(gè)Co納米環(huán)，其環(huán)半徑為520納米，環(huán)寬為175納米，其渦旋態(tài)到洋蔥態(tài)的翻轉(zhuǎn)場為410奧斯特，而隨著環(huán)寬減小到110納米，其翻轉(zhuǎn)場為850奧斯特。而厚度為50納米的單個(gè)NiFe合金納米環(huán)，其環(huán)半徑為1200納米，環(huán)寬為300納米，其渦旋態(tài)到洋蔥態(tài)的翻轉(zhuǎn)場為530奧斯特。所以選擇合適的環(huán)半徑，環(huán)寬和厚度，對于磁隨機(jī)存儲器而言是非常有必要的，但這方面的研究已經(jīng)很多。隨著記錄密度的增大，磁相互作用對穩(wěn)定的渦旋態(tài)的影響變得至關(guān)重要，但是這方面的研究還不多。
[0004]另一方面，現(xiàn)有的磁存儲元件及讀寫裝置均只有兩種狀態(tài)，顯然，如果能夠多一種狀態(tài)將會使應(yīng)用領(lǐng)域得以擴(kuò)展。
[0005]在單個(gè)磁性納米環(huán)結(jié)構(gòu)中，由于存在順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的渦旋態(tài)磁疇結(jié)構(gòu)，磁存儲的單位可以通過渦旋態(tài)旋轉(zhuǎn)方向的不同分別定義為“O”和“I”.如果磁性納米環(huán)有更多穩(wěn)定的磁疇?wèi)B(tài)，在定義二進(jìn)制的基礎(chǔ)上，可以得到更多的代碼，編碼信息可以更加靈活。并且這對于磁性開關(guān)器件而言，將能得到靈活性更大的開關(guān)信息編譯。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明提供一種較現(xiàn)有技術(shù)具有更低翻轉(zhuǎn)場的磁性器件，同時(shí)提供這種器件的制備方法和用途。
[0007]本發(fā)明的這種磁性器件，包括絕緣材料的襯底和附著于襯底上的由軟磁材料構(gòu)成的單元，所述的單元是由厚度為20?80nm軟磁材料薄膜構(gòu)成的兩個(gè)相近或相連的等邊矩形環(huán)構(gòu)成，其中:矩形邊長為10nm?Ιμπι，矩形邊長:環(huán)厚度等于10:1?2:1，兩環(huán)間的間距等于50 nm?兩環(huán)相連處共用一個(gè)環(huán)邊，且所述單元中的兩個(gè)矩形環(huán)的尖角均導(dǎo)圓。本發(fā)明中所述的軟磁材料是指具有低矯頑力和高磁導(dǎo)率的磁性材料，例如:CoFe，CoFeB，F(xiàn)e，Ni，也可用多層膜結(jié)構(gòu)，如CoFe/NiFe等。
[0008]優(yōu)選的，本發(fā)明的磁性器件的矩形環(huán)寬度為SOOnm，環(huán)厚度為200nm，兩環(huán)間的間距為零，且兩環(huán)相連接處的側(cè)邊為一直線，兩環(huán)的四個(gè)角倒圓角半徑為200 nm，如此形成本發(fā)明的一種形式的器件。
[0009]本發(fā)明的另一種器件形式是所述的矩形環(huán)寬度為800nm，環(huán)厚度為200nm，兩環(huán)間的間距為零，且兩環(huán)相連接處的側(cè)邊均帶有導(dǎo)圓的圓角，兩環(huán)的八個(gè)角倒圓角半徑為200nmD
[0010]本發(fā)明的磁性器件的制備方法是:在襯底材料上用掩模制作技術(shù)形成所需的兩個(gè)等邊矩形模版，例如采用光刻或電子束曝光離子刻蝕等方法，然后在模版上進(jìn)行軟磁材料沉積形成兩個(gè)等邊矩形的軟磁材料的薄膜，所述的軟磁材料沉積可以采用電子束蒸鍍，或磁控濺射技術(shù)或分子束外延生長技術(shù)。
[0011]本發(fā)明的一種磁性器件具體制備方法是:所述的襯底材料為硅片，將硅片放置于勻膠機(jī)上，用PMMA膠滴滿硅片后勻膠，得到均勻膠層，再將涂有膠層的Si片進(jìn)行后烘，用電子束曝光機(jī)進(jìn)行曝光并顯影和定影，得所需形狀的雙環(huán)結(jié)構(gòu)，再用電子束蒸鍍的方法在雙環(huán)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行軟磁材料的蒸鍍，然后除去刻膠，得到所需形狀的雙環(huán)軟磁薄膜的單元。
[0012]優(yōu)選的本發(fā)明的磁性器件制備方法制備出的器件，所蒸鍍的材料為Ni8QFe2Q的軟磁材料，薄膜的厚度為50 nm。
[0013]本發(fā)明的磁性器件可以在磁讀寫器件中的應(yīng)用，也可在磁性納米開關(guān)器件中或磁傳感器中的應(yīng)用。
[0014]本發(fā)明器件對磁隨機(jī)存儲器而言，不需要用很大的寫入場就能寫入信息，并且提供了更多穩(wěn)定磁疇?wèi)B(tài)成為新的編譯代碼。相應(yīng)的研究表明，本發(fā)明的器件之一可以具有更多種的磁疇形態(tài)，因此可以提供更多狀態(tài)的存儲信息，而且當(dāng)本發(fā)明的器件如用于磁性納米開關(guān)器件時(shí)將能夠有更多的開關(guān)選擇。本發(fā)明基于選擇一定膜厚，環(huán)半徑和環(huán)寬的磁性納米環(huán)結(jié)構(gòu)，公開了磁相互作用對磁性納米環(huán)器件的渦旋態(tài)穩(wěn)定度和翻轉(zhuǎn)場的影響，為發(fā)展磁性納米器件提供實(shí)驗(yàn)以及理論及實(shí)踐提供了依據(jù)。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的四種不同類型的器件的掃描電鏡照片，其中:A為兩環(huán)連接處相疊加型(S卩:兩環(huán)相連處共用一個(gè)環(huán)邊)的器件，其相接的側(cè)邊為一直線;B為兩環(huán)連接處接型的器件，其相接的側(cè)邊均帶有倒圓的圓角；C為兩環(huán)相接近型器件；D為兩環(huán)相距較遠(yuǎn)型的“器件”。
[0016]圖2為本發(fā)明的四種器件的微磁模擬圖。
[0017]圖3為A器件磁疇隨磁場變化關(guān)系圖。
[0018]圖4分別為本發(fā)明的A、B器件的微磁模擬圖，其中:■曲線為A型器件，▽曲線為B型器件。
[0019]圖5為本發(fā)明的A器件的翻轉(zhuǎn)場與磁場方向變化關(guān)系圖，圖中:六邊形點(diǎn)標(biāo)記的曲線為Hn;正三角點(diǎn)形標(biāo)記的曲線為Ha nl曲線；圓點(diǎn)標(biāo)記的曲線為Han2。
[0020]圖6和圖7為本發(fā)明的器件用于讀寫裝置的示意圖。其中圖6和圖7中:I為位線，2為讀出線，3為存取晶體管，4為字線，5為本發(fā)明的磁性雙納米環(huán)單元，6為讀出放大器。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)解說。
[0022]一、器件制備實(shí)施例
將硅片切割成5 X 5mm2大小(硅片主要參數(shù):P型，電阻率:〈0.0015〉，晶向:〈100〉，厚度:375um)，洗凈硅片，放入烘烤箱中，在150度下烘烤30分鐘，取出后，放置于勻膠機(jī)上，用吸管抽取適量的PMMA膠，滴滿硅片(950K的PMMA正膠，型號為AR-P 679)，用4000轉(zhuǎn)的速度，甩膠I分鐘，取下娃片，放入烘烤箱，150度烘烤2分鐘后取出。將勾膠后的娃片放入電子束曝光機(jī)，電子束曝光機(jī)參數(shù)設(shè)置為高壓30 kV，區(qū)域劑量300 uC/cm2，將設(shè)計(jì)好的耦合納米環(huán)圖樣用正膠工藝曝光在硅片上。將硅片取出后，放入顯影液，顯影45秒，再放入定影液I分鐘，在去離子水清洗后，用氮?dú)獯蹈晒杵砻?，并用顯微鏡，將放大倍數(shù)調(diào)節(jié)到100倍觀察納米環(huán)圖樣。將具有納米環(huán)圖樣的硅片放入電子束蒸鍍儀，設(shè)置電子束蒸鍍長膜速率為0.02 nm/s，高真空為5 X 10—8 torr，蒸鍍50nm的Ni8QFe2Q在硅片上，最后覆蓋上3nm的Ta作為保護(hù)層。從電子束蒸鍍儀取出硅片，在丙酮中浸泡半小時(shí)，然后放在超聲里幾秒鐘觀察至電子束刻膠完全脫落，用去離子水洗凈，并用氮?dú)獯蹈?，共制備出就可以得到相?yīng)的器件。本發(fā)明制備實(shí)施例共制備出四種形式的器件，參見附圖1。所制備的四種耦合度不同的雙環(huán)具體參數(shù)為:(i)型耦合納米雙環(huán)結(jié)構(gòu)(即附圖1中的A器件)，每個(gè)環(huán)的邊長為800，環(huán)邊的寬為200nm，環(huán)內(nèi)孔的邊長為400 nm，兩環(huán)間的長度為1400 nm，即兩環(huán)相連處共用一個(gè)邊；(ii)型耦合納米雙環(huán)結(jié)構(gòu)(即附圖1中的B器件)，每個(gè)環(huán)的邊長為800，環(huán)邊的寬為200 nm，環(huán)內(nèi)孔的邊長為400 nm，兩環(huán)間的長度為1600 nm; (iii)(即附圖1中C器件)型納米雙環(huán)結(jié)構(gòu)，由兩分離單環(huán)組成，兩環(huán)的間距為50 nm，每個(gè)環(huán)的邊長為800，環(huán)邊的寬為200 nm，環(huán)內(nèi)孔的邊長為400 nm;(iv)型納米雙環(huán)結(jié)構(gòu)(即附圖1中的D器件)，同樣由兩分離單環(huán)組成，，每個(gè)環(huán)的邊長為800，環(huán)邊的寬為200 nm，環(huán)內(nèi)孔的邊長為400 nm，但兩環(huán)的間距為500 nm。
[0023]利用微聚焦磁光克爾效應(yīng)儀對本發(fā)明的四種器件進(jìn)行檢測，可以獲得各器件相應(yīng)的磁滯回線，并通過磁力顯微鏡觀察其磁滯回線中翻轉(zhuǎn)位置處的磁疇，其結(jié)果參見附圖3 ^器件的磁滯回線對應(yīng)三個(gè)反轉(zhuǎn)場，其大小分別為120奧斯特、300奧斯特和460奧斯特，由于A器件存在三個(gè)反轉(zhuǎn)場，與文獻(xiàn)報(bào)道的磁性納米環(huán)結(jié)構(gòu)存在的正洋蔥態(tài)-渦旋態(tài)-反洋蔥態(tài)的磁疇的兩次轉(zhuǎn)變不一致，發(fā)明人利用磁力顯微鏡在不同的反轉(zhuǎn)場下觀察其磁疇隨磁場的變化關(guān)系，從圖3的A器件磁疇隨磁場變化關(guān)系圖可知，A器件的磁滯回線的三個(gè)反轉(zhuǎn)場對應(yīng)于正洋蔥態(tài)-上環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)-下環(huán)時(shí)針渦旋態(tài)-反洋蔥態(tài)的轉(zhuǎn)變，即A器件具有新型磁疇結(jié)構(gòu)。
[0024]B器件的磁滯回線對應(yīng)兩個(gè)反轉(zhuǎn)場，即正洋蔥態(tài)-渦旋態(tài)-反洋蔥態(tài)之間翻轉(zhuǎn)場，分別為120奧斯特和410奧斯特。B器件對比與C器件和D器件的渦旋態(tài)-反洋蔥態(tài)之間翻轉(zhuǎn)場510和590奧斯特而言，減少了 30%以上。而現(xiàn)有技術(shù)，一般都是單環(huán)結(jié)構(gòu)或者有一定環(huán)間距的多環(huán)結(jié)構(gòu)，類比于C和D器件的情況，在相同的膜厚，環(huán)大小和環(huán)寬情況下，對比與現(xiàn)在的單環(huán)器件，A和B器件有更大的優(yōu)勢，S卩，更多穩(wěn)定的磁疇?wèi)B(tài)和低翻轉(zhuǎn)場?？梢娕c現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的A、B器件具有較低的翻轉(zhuǎn)場。由附圖2可知所述A和B器件具有較低的渦旋態(tài)到反洋蔥態(tài)翻轉(zhuǎn)場，并且A器件的磁疇可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)控，即隨磁場變化，A器件的磁疇出現(xiàn)正洋蔥態(tài)-上環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)-下環(huán)時(shí)針渦旋態(tài)-反洋蔥態(tài)的轉(zhuǎn)變，即A器件具有新型磁疇結(jié)構(gòu)，參見圖3。對比于C器件，B器件的渦旋態(tài)到反洋蔥態(tài)的翻轉(zhuǎn)場減小了近三分之一?？梢妼Ρ扰cA和B器件，C和D器件的翻轉(zhuǎn)場較大，不利于磁隨機(jī)存儲器的寫入。
[0025]為使本發(fā)明的器件性能更為清楚的表現(xiàn)，僅對A和B器件進(jìn)行微磁模擬，得到附圖4的微磁模擬圖。從圖3中可以看到，對于A器件(即圖4中的8字疊加型)，其磁滯回線出現(xiàn)了三個(gè)臺階，分別對應(yīng)于正洋蔥態(tài)-上環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)-下環(huán)時(shí)針渦旋態(tài)-反洋蔥態(tài)之間的轉(zhuǎn)變；對于B器件，其磁滯回線出現(xiàn)兩個(gè)臺階，對應(yīng)于磁疇狀態(tài)的轉(zhuǎn)變?yōu)檎笫[態(tài)-渦旋態(tài)-反洋蔥態(tài)。對于B器件，其第二個(gè)臺階的翻轉(zhuǎn)場對比A器件第三個(gè)臺階的翻轉(zhuǎn)場而言大大減小了。從微磁模擬可以看出，其結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果定性相符。
[0026]從翻轉(zhuǎn)場與磁場方向關(guān)系圖的附圖5就可以獲得本專利上述的(i)(即A器件)的磁各向異性行為:A器件具有面內(nèi)磁各向異性，其磁滯回線的三個(gè)反轉(zhuǎn)場隨著磁場方向的變化會發(fā)生變化。Hn、Hanl和Han2分別對應(yīng)于正洋蔥態(tài)-上環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)的反轉(zhuǎn)場、上環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)-下環(huán)時(shí)針渦旋態(tài)的反轉(zhuǎn)場和下環(huán)時(shí)針渦旋態(tài)-反洋蔥態(tài)的反轉(zhuǎn)場(如圖2中對A器件磁滯回線進(jìn)行微分后得到的三個(gè)峰標(biāo)示)。我們把磁場方向平行于A器件長邊的位置定義為O度，三個(gè)翻轉(zhuǎn)場分別為120奧斯特、300奧斯特和460奧斯特，Hn、Hanl和Han2隨著磁場角度從O度增加到360度，具有4度對稱軸，即從磁場O度到90度變化為一個(gè)周期。化隨著磁場角度的增大呈非線性變化，在磁場45度附近達(dá)到最大值，磁場90度時(shí)為最小值，Hani與Hn隨磁場變化的趨勢一致。而第三個(gè)反轉(zhuǎn)場Han3僅在磁場從O增加到15度、75度增加到90度不為O，即上環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)和下環(huán)時(shí)針渦旋態(tài)僅在磁場從O增加到15度、75度增加到90度存在，而磁場從15度到75度并不存在這兩種新型磁疇?wèi)B(tài)。A器件的磁各向異性可以調(diào)制三種反轉(zhuǎn)場大小，并且可以調(diào)制磁疇?wèi)B(tài)的變化，使得A器件比C、D器件具有更多優(yōu)勢，S卩:可利用磁場方向變化調(diào)制其反轉(zhuǎn)場和磁疇?wèi)B(tài)。
[0027]此外，(i)型耦合雙納米環(huán)結(jié)構(gòu)的A器件的磁疇不僅具有可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)控的性質(zhì)外，其磁疇變化還具有正洋蔥態(tài)-上環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)-下環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)-反洋蔥態(tài)。對于磁隨機(jī)存儲的讀寫而言，納米環(huán)磁存儲的單位可以通過渦旋態(tài)旋轉(zhuǎn)方向的不同分別定義為“O”和“I”.對于本專利的A器件而言，其負(fù)磁場下的上環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)和下環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)可以分別定義為O，I，且正磁場下的上環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)和下環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)可以定義更多新的編譯代碼，為磁隨機(jī)存儲器的讀寫編譯提供了多元選擇。再者，如A器件中的上環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)和下環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)，就可以使得磁性開關(guān)器件有更多不同的選擇。
[0028]圖6和圖7分別為應(yīng)用A器件作為磁存儲單元的實(shí)施例電路的結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施例中需要在在A器件的單層Ni8QFe2Q上再覆蓋I nm的MgO，蒸鍍3 nm的CoFeB在MgO上，最后覆蓋上3nm的Ta作為保護(hù)層，即使A器件成為磁存儲單元。圖6是信號寫入電路，通入電流后，電流經(jīng)過納米耦合雙環(huán)存儲單元，信號寫入存儲單元，要求輸入的電流不破環(huán)CoFeB層的磁化狀態(tài)，電流經(jīng)過位線和字線后，讀出線中偏置信號為0，存取晶體管通道被關(guān)閉，因此，可以通過改變同步磁場大小決定NiFe層的渦旋態(tài)旋轉(zhuǎn)的方向，從而定義寫入信號“O”和“I”，如果NiFe層渦旋態(tài)和CoFeB層渦旋態(tài)旋轉(zhuǎn)方向一致，信號為I，反之，信號為O。圖7的實(shí)施例是信號讀出電路，當(dāng)信號被寫入納米耦合雙環(huán)存儲單元后，通過加一個(gè)讀出電壓到位線來讀取信號，與此同時(shí)，在字線加入選擇電壓，這時(shí)存取晶體管通道被打開，因此電流流過位線可被讀出放大器探測到。在這種情況下，當(dāng)NiFe層渦旋態(tài)和CoFeB層渦旋態(tài)旋轉(zhuǎn)方向相反為高阻態(tài)，反之，NiFe層渦旋態(tài)和CoFeB層渦旋態(tài)旋轉(zhuǎn)方向一致為低阻態(tài)，一個(gè)字節(jié)的記錄是由探測到的電流數(shù)值決定的。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本專利B器件做磁隨機(jī)存儲器時(shí)，其讀出和寫入時(shí)可以加低翻轉(zhuǎn)場就可以實(shí)現(xiàn)(相對于單環(huán)而言)，另外，本專利A器件作為磁隨機(jī)存儲器，其編碼代碼可以有更多可編譯選擇，可以選擇正磁場下的上環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)和下環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)，或者負(fù)磁場下的上環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)和下環(huán)順時(shí)針渦旋態(tài)，記為編譯代碼O和I。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁性器件，包括絕緣材料的襯底和附著于襯底上的由軟磁材料構(gòu)成的單元，其特征在于所述的單元由厚度為20?80nm軟磁材料薄膜構(gòu)成的兩個(gè)相近或相連的等邊矩形環(huán)構(gòu)成，其中:矩形邊長為10nm?Ιμπι，矩形邊長:環(huán)厚度等于10:1?2:1，兩環(huán)間的間距等于50 nm?兩環(huán)相連處共用一個(gè)環(huán)邊，且所述單元中的兩個(gè)矩形環(huán)的尖角均倒圓。2.如權(quán)利要求1所述的磁性器件，其特征在于所述的矩形環(huán)寬度為800nm，環(huán)厚度為200nm，兩環(huán)間的間距為零，且兩環(huán)相連接處的側(cè)邊為一直線，兩環(huán)的四個(gè)角倒圓角半徑為200 nm。3.如權(quán)利要求1所述的磁性器件，其特征在于所述的矩形環(huán)寬度為800nm，環(huán)厚度為200nm，兩環(huán)間的間距為零，且兩環(huán)相連接處的側(cè)邊均帶有倒圓的圓角，兩環(huán)的八個(gè)角倒圓角半徑為200 nm。4.權(quán)利要求1或2或3所述的磁性器件的制備方法，其特征在于在襯底材料上用掩模制作技術(shù)形成所需的兩個(gè)等邊矩形模版，然后在模版上進(jìn)行軟磁材料沉積形成兩個(gè)等邊矩形的軟磁材料的薄膜。5.如權(quán)利要求4所述的磁性器件的制備方法，其特征在于所述的襯底材料為硅片，將硅片放置于勻膠機(jī)上，用PMMA膠滴滿硅片后勻膠，得到均勻膠層，再將涂有膠層的Si片進(jìn)行后烘，用電子束曝光機(jī)進(jìn)行曝光并顯影和定影，得所需形狀的雙環(huán)結(jié)構(gòu)，再用電子束蒸鍍的方法在雙環(huán)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行軟磁材料的蒸鍍，然后除去刻膠，得到得所需形狀的雙環(huán)軟磁薄膜的單元。6.如權(quán)利要求5所述的磁性器件的制備方法，其特征在于蒸鍍的材料為Ni8QFe2Q的軟磁材料，薄膜的厚度為50 nm。7.權(quán)利要求1或2或3所述的磁性器件在磁讀寫器件中的應(yīng)用。8.權(quán)利要求1或2或3所述的磁性器件在磁性納米開關(guān)器件中的應(yīng)用。9.權(quán)利要求1或2或3所述的磁性器件在磁傳感器中的應(yīng)用。
【文檔編號】H01L43/08GK105845823SQ201610199587
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月4日
【發(fā)明人】任楊, 魏鈺睿, 劉小凱, 史蓉蓉, 李喜玲, 郭黨委
【申請人】蘭州大學(xué)