基于自旋轨道转矩无磁场翻转的钴铂钌钴铂磁存储器件的制作方法

技术特征：
1.基于自旋轨道转矩无磁场翻转的钴铂钌钴铂磁存储器件，其特征在于，该磁存储器件具有多层膜结构，结构从下到上依次为：衬底层、缓冲层、导电层、薄膜层、保护层；所述的薄膜层结构从下到上依次为co层、pt层、ru层、co层、pt层；所述的两层co的厚度皆为0.8nm，两层pt的厚度皆为0.2nm，所述的ru层为直角梯形结构，ru层的厚度为0.6
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1.4nm；直角梯形结构两侧高度差为0.1
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0.2nm。2.根据权利要求1所述的基于自旋轨道转矩无磁场翻转的钴铂钌钴铂磁存储器件，其特征在于，所述的缓冲层材料应为ta，厚度应为1nm，使薄膜层与衬底层之间更好地黏附，提高薄膜的平整度。3.根据权利要求1所述的基于自旋轨道转矩无磁场翻转的钴铂钌钴铂磁存储器件，其特征在于，所述导电层应为pt，厚度为5.5nm，其作用是将通入的电荷流转换为自旋流，通过pt的强自旋轨道耦合将自旋流注入到薄膜层的co中。4.根据权利要求1所述的基于自旋轨道转矩无磁场翻转的钴铂钌钴铂磁存储器件，其特征在于，所述的保护层材料为ta，厚度应为3nm，保护底部的薄膜不被氧化，提高器件的稳定性。5.根据权利要求1所述的基于自旋轨道转矩无磁场翻转的钴铂钌钴铂磁存储器件，其特征在于：所述衬底层应为si/sio2，si表面有500nm的sio2覆盖以隔离衬底与薄膜，防止器件漏电。6.根据权利要求1所述的基于自旋轨道转矩无磁场翻转的钴铂钌钴铂磁存储器件，其特征在于：所述的磁存储器件为hall bar结构。7.根据权利要求1所述的基于自旋轨道转矩无磁场翻转的钴铂钌钴铂磁存储器件，其特征在于：当所述导电层用于接入脉冲电流且没有面内辅助磁场时，每加大一次脉冲电流的大小，就记录一次霍尔电阻的值，当霍尔电阻的值随着脉冲电流增大而跳变且形成回路时，即可理解成磁存储状态的切换，进而实现无磁场的磁存储操作。

技术总结
本发明公开了一种基于自旋轨道转矩无磁场翻转的钴铂钌钴铂磁存储器件。结构从下到上依次为：衬底层、缓冲层、导电层、薄膜层、保护层；所述的薄膜层由CoPtRuCoPt五层构成。当所述导电层Pt将通入的电荷流转换为自旋流，通过Pt的强自旋轨道耦合将自旋流注入到铁磁层中，从而对铁磁层施加转矩。改变直角梯形Ru的厚度，可打破空间反演对称性，并调控双层钴铂之间的层间交换耦合，从而实现无磁场的磁化翻转。当接入脉冲电流且没有面内辅助磁场时，每增加一次脉冲电流的大小，就记录一次霍尔电阻的值，当霍尔电阻的值随着脉冲电流增大而跳变进而形成回路时，即可理解为磁存储状态的切换，进而实现无磁场的磁存储操作。进而实现无磁场的磁存储操作。进而实现无磁场的磁存储操作。


技术研发人员：樊浩东 冯重舒 庄燕山 周铁军 李文钧 骆泳铭
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2021.06.21
技术公布日：2021/10/23