[发明专利]具有几何形状的磁性多层膜及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种具有几何形状的磁性多层膜，包括沉积在衬底上的磁性多层膜单元的各层；其特征在于，所述的磁性多层膜单元的横截面呈闭合环状，该磁性多层膜单元中的具有铁磁性的薄膜层的磁矩或磁通量形成顺时针或逆时针的闭合状态。

2.按权利要求1所述的具有几何形状的磁性多层膜，其特征在于，所述磁性多层膜单元的横截面呈N边形闭合环状；其中N为3或为3以上的正整数。

3.按权利要求1或2所述的具有几何形状的磁性多层膜，其特征在于，所述的磁性多层膜单元的多边形闭合环的内边边长为10～100000nm，外边的边长为20～200000nm，闭合环的宽度在10～100000nm之间。

4.按权利要求1所述的具有几何形状的磁性多层膜，其特征在于：所述的横截面呈多边形闭合环状的磁性多层膜为无钉扎型的磁性多层膜，包括缓冲导电层、硬磁层、中间层、软磁层及覆盖层；

所述的缓冲导电层由金属材料组成，厚度为2～200nm；

所述的硬磁层由巨磁电阻效应的材料组成，厚度为2～20nm；

所述的中间层由非磁性金属层或者绝缘体势垒层构成，中间层的厚度为0.5～10nm；

所述的软磁层的组成材料为自旋极化率高，矫顽力小的铁磁材料，所述的软磁层的厚度为1～20nm；

所述的覆盖层由不易被氧化的金属材料组成，厚度为2～20nm。

5.按权利要求4述的具有几何形状的磁性多层膜，其特征在于：

所述的缓冲导电层的组成材料为Ta、Ru、Cr、Au、Ag、Pt、Ta、W、Ti、Cu、Al或Si-Al合金；

所述的硬磁层的组成材料为Co，Fe，Ni，CoFe，NiFeCo，CoFeB或CoFeSiB；

所述的中间层的非磁性金属层为Ti，Zn，ZnMn，Cr，Ru，Cu，V或TiC；所述的中间层的绝缘体势垒层为Al₂O₃，MgO，TiO，ZnO，(ZnMn)O，CrO，VO，或TiCO；

所述的软磁层的组成材料为Co，Fe，Ni或它们的金属合金，该合金为NiFe，CoFeSiB或NiFeSiB，或非晶Co_100-x-yFe_xB_y，其中0＜x＜100，0＜y≤20，或Co₂MnSi，Co₂Cr_0.6Fe_0.4Al；

所述的覆盖层的组成材料为Ta、Cu、Ru、Pt、Ag、Au、Cr或其合金。

6.按权利要求1所述的具有几何形状的磁性多层膜，其特征在于：所述的多边形闭合环状的磁性多层膜为钉扎型的磁性多层膜，包括缓冲导电层、反铁磁钉扎层、被钉扎磁性层、中间层、软磁层及覆盖层；

所述的缓冲导电层由金属材料组成，该缓冲导电层厚度为2～200nm；

所述的反铁磁钉扎层由具有反铁磁性的合金组成，其厚度为3～30nm；

所述的被钉扎磁性层的组成材料为铁磁性金属，其厚度为2～20nm；

所述的中间层由非磁性金属层或者绝缘体势垒层构成，其厚度为0.5～10nm；

所述的软磁层的组成材料为自旋极化率高、矫顽力小的铁磁材料，厚度为1～20nm；

所述的覆盖层由不易被氧化的金属材料组成，厚度为2～20nm。