一种垂直磁各向异性多层膜

摘要

一种垂直磁各向异性多层膜[Ni(x)/Co2MZ(y)]n，其易磁化轴方向垂直于薄膜平面，属于磁性材料领域。其特征在于：Co2MZ为L21、B2或A2结构的半金属Heusler合金组分，M为Fe、Cr、Mn等元素，Z为Al、Si、Ge、B等元素，各层膜厚度x、y为0.6nm＜x＜20nm，0.4nm＜y＜5nm，[Ni(x)/Co2MZ(y)]周期结构的重复数目为2＜n＜20。本发明的优点在于：该薄膜具有高垂直磁各向异性场，可以通过控制Ni层与Co2MZ层的厚度调节矫顽力，并显著低于传统垂直磁各向异性膜的矫顽力，因此它可以用作垂直自旋阀或磁隧道结中的铁磁层，应用时能够克服小尺寸下的磁卷缩和涡旋磁畴结构，且矫顽力可调，能够满足超高灵敏度和存储密度的磁传感器或存储器的使用要求。

主权项

一种垂直磁各向异性多层膜，其特征在于：多层膜结构为[Ni(x)/Co2MZ(y)]n，Co2MZ为L21、B2或A2结构的半金属Heusler合金组分，M为Fe、Cr或Mn元素，Z为Al、Si、Ge或B元素，结构中，M位置为一种或两种元素占据，Z位置也为一种或两种元素占据，具体占据的比例不作要求，但要求保证Co∶M∶Z的原子比为2∶1∶1；各层膜厚度x、y为0.6nm＜x＜20nm，0.4nm＜y＜5nm，[Ni(x)/Co2MZ(y)]周期结构的重复数目为2＜n＜20；其性能达到：薄膜的矫顽力在10Oe到1000Oe间，垂直磁各向异性场介于5000Oe到10000Oe区间，400℃退火后薄膜仍保持垂直磁各向异性。