[发明专利]一种应力辅助磁存储器件、其制备方法以及磁场写入方法

权利要求书

1.一种应力辅助磁存储器件，其特征是：具有多层膜结构，该多层膜结构包括：

衬底层；

变磁性材料层，所述变磁性材料层位于衬底层上，在应力作用下所述变磁性材料的磁性可在反铁磁性、铁磁性间发生转变；

磁性介质层，所述磁性介质层位于变磁性材料层上，具有磁各向异性，用于进行磁性记录；所述磁性介质层与变磁性材料层之间具有耦合作用；

保护层，所述保护层位于磁性介质层上，以保护所述磁性介质层；

所述衬底为柔性衬底，在磁场写入时，柔性衬底受到形变发生装置作用而发生形变、产生应力，变磁性材料在该应力作用下从反铁磁性转变为铁磁性。

2.如权利要求1所述的应力辅助磁存储器件，其特征是：所述的柔性衬底材料包括单晶、陶瓷、金属、有机物中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的应力辅助磁存储器件，其特征是：所述的柔性衬底材料包括塑料。

4.如权利要求1所述的应力辅助磁存储器件，其特征是：所述的变磁性材料包括FeRh、Mn₃GaC、NiCoMnIn中的一种或两种以上的混合材料。

5.如权利要求1所述的应力辅助磁存储器件，其特征是：所述的磁性介质层材料包括磁性金属、磁性氧化物、有机磁性材料中的一种或两种以上的混合材料。

6.如权利要求5所述的应力辅助磁存储器件，其特征是：所述的磁性介质层材料是FePt、NdFeB、SmCo中的一种或两种以上的混合材料。

7.如权利要求1所述的应力辅助磁存储器件，其特征是：所述的保护层包括铂、金、钽及其合金。

8.制备权利要求1至7中任一权利要求所述的应力辅助磁存储器件的方法，其特征是：包括如下步骤：

形成柔性衬底层；

在柔性衬底层上制备变磁性材料层；

在变磁性材料层上沉积磁性介质层；

在磁性介质层上沉底保护层；

提供用于使柔性衬底层发生形变的形变发生装置。

9.如权利要求8所述的应力辅助磁存储器件的制备方法，其特征是：

所述变磁性材料为具有B₂有序结构的FeRh，磁性介质层材料为具有磁各项异性L₁₀有序结构的FePt，在柔性衬底层上制备变磁性材料层，以及在变磁性材料层上沉积磁性介质层如下：

利用磁控溅射技术在柔性衬底层上沉积FeRh合金薄膜，控制Fe、Rh原子比为1：1，形成B₂有序结构，溅射结束后将柔性衬底层原位退火；

利用磁控溅射技术在FeRh合金薄膜上沉积FePt合金薄膜，控制Fe、Pt原子比为1：1，形成L₁₀有序结构。

10.如权利要求1至7中任一权利要求所述的应力辅助磁存储器件的磁场写入方法，其特征是：包括如下过程：

(1)在形变发生装置作用下柔性衬底发生形变，产生应力；变磁性材料层在该应力作用下产生变磁性转变效应，由反铁磁性转变为铁磁性；由于变磁性材料层和磁性介质层之间的耦合作用，变磁性材料层和磁性介质层形成的双层薄膜的矫顽力降低，从而降低所需的写入磁场；

(2)对该磁存储器件施加写入磁场，进行磁场写入；

(3)写入过程完成后，形变发生装置停止工作，柔性衬底的形变消失，变磁性材料层受到的应力撤消，由铁磁态转变为反铁磁态。