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公开(公告)号：CN116234419A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310513606.4
申请日：2023-05-09
申请人： 南京大学
摘要： 本发明公开一种自旋轨道矩器件的制备方法，通过磁控溅射手段，通以氩气、氧气混合气体溅射高纯金属靶材，形成金属氧化物绝缘插层、强自旋轨道耦合层、铁磁性垂直自由层及非磁性氧化物层，并通过光刻、离子束刻蚀、套刻、去胶、光电子束蒸发镀膜等微纳加工工艺，通过电学输运测试及XPS刻蚀深度测量得到，底层绝缘氧化物的氧原子扩散影响重金属层及重金属/铁磁层界面，从而显著降低临界翻转电流及开关辅助磁场大小，临界翻转电流密度低至4×106A/cm2。类阻尼转矩和类场转矩这两种类型的自旋轨道转矩都明显增强，分别增至9.18Oe/mA和20.18Oe/mA，相比于无底层氧化层结构提高了85%。
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公开(公告)号：CN118159120A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410293882.9
申请日：2024-03-14
申请人： 南京大学
摘要： 本发明公开一种基于自旋电流反射的零场自旋轨道矩器件，本发明通过在面外磁性薄膜层上生长自旋电流反射层以达到实现自旋轨道矩器件零外加磁场翻转的目的。该自旋轨道矩器件结构如下：具有强自旋轨道耦合作用的重金属层、面外磁性薄膜层、自旋电流反射层和覆盖保护层。其中由于自旋电流反射层能够反射来自重金属层的自旋流，经过反射的自旋流自旋极化方向具有面外分量，使得垂直磁性薄膜层在无需外磁场的辅助下便能实现由自旋轨道矩诱导的磁矩定向翻转。在垂直磁性薄膜结构上添加一层自旋电流反射层，能够有效减少所需的外部辅助磁场，提高了自旋轨道磁阻效应(SOT)的效率，同时保持了样品的垂直磁性。
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公开(公告)号：CN118234366A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410293883.3
申请日：2024-03-14
申请人： 南京大学
摘要： 本发明公开一种基于台阶结构的零场自旋磁存储器及制备方法，涉及磁性电子器件技术领域。通过高温退火在具有定向偏差角度的切角衬底上形成确定取向的台阶结构，制备了自旋轨道转矩磁隧道结器件。该自旋轨道转矩磁隧道结器件的层次结构自下而上依次为金属氧化物绝缘层、重金属强自旋轨道耦合层、磁性垂直自由层、隧道势垒层、磁性垂直参考层、人工反铁磁钉扎层以及覆盖层。本发明实现了零场下的自旋轨道转矩电流驱动的磁化翻转。无需引入额外的辅助磁场，即可实现稳定的数据写入。制备过程简单，存储密度高，具有非易失性和出色的热稳定性，且具备强大的实用性和拓展性，为可控磁性存储器和逻辑器件领域带来广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN118159119A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410293865.5
申请日：2024-03-14
申请人： 南京大学
摘要： 本发明公开一种基于台阶结构的零场自旋磁存储器及制备方法，涉及磁性电子器件技术领域。通过高温退火在具有定向偏差角度的切角衬底上形成确定取向的台阶结构，制备了自旋轨道转矩磁隧道结器件。该自旋轨道转矩磁隧道结器件的层次结构自下而上依次为金属氧化物绝缘层、重金属强自旋轨道耦合层、磁性垂直自由层、隧道势垒层、磁性垂直参考层、人工反铁磁钉扎层以及覆盖层。本发明实现了零场下的自旋轨道转矩电流驱动的磁化翻转。无需引入额外的辅助磁场，即可实现稳定的数据写入。制备过程简单，存储密度高，具有非易失性和出色的热稳定性，且具备强大的实用性和拓展性，为可控磁性存储器和逻辑器件领域带来广阔的应用前景。
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