[发明专利]一种应用相变材料作为隧穿层的自旋电子器件

权利要求书

1.一种应用相变材料作为隧穿层的自旋电子器件，具体为一种非局域自旋注入器件，其最下端为自旋沟道，所述自旋沟道上方的外侧两端各沉积一普通金属电极，自旋沟道上方中部沉积两个隧穿层，并在隧穿层上各沉积一个铁磁金属电极；其特征在于：所述的隧穿层为能够在温度和光照驱动下发生相变的材料；且该器件进一步包括有温度控制模块或光照控制模块，通过控制温度或外加光照，驱动隧穿层的相变，进而调控隧穿层的阻值，最终实现自旋电子器件性能的调控；所述隧穿层包括二氧化钒(VO₂)。

2.一种应用相变材料作为隧穿层的自旋电子器件，具体为一种磁隧道结器件，其最下端为普通金属电极，其上依次沉积铁磁参考层、隧穿层和铁磁自由层，并在最上端沉积一个普通金属电极；其特征在于：所述的隧穿层为能够在温度和光照驱动下发生相变的材料；且该器件进一步包括有温度控制模块或光照控制模块，通过控制温度或外加光照，驱动隧穿层的相变，进而调控隧穿层的阻值，最终实现自旋电子器件性能的调控，所述隧穿层包括二氧化钒(VO₂)。

3.根据权利要求1或2所述的一种应用相变材料作为隧穿层的自旋电子器件，其特征在于：所述的温度控制模块，是在一基底上预制凹槽，并将温度控制模块置入其中；所述的温度控制模块位于隧穿层正下方，模块的导线通过凹槽预留的空间引出，连接到总温度控制单元上，从而实现温度调节。

4.根据权利要求1或2所述的一种应用相变材料作为隧穿层的自旋电子器件，其特征在于：所述的光照控制模块是可以调节亮度的光源，放置于隧穿层的侧边，并垂直入射于隧穿层表面，光源的导线连接到总光照控制单元上，从而实现亮度调节。

5.根据权利要求1所述的一种应用相变材料作为隧穿层的自旋电子器件，其特征在于：所述自旋沟道为有一定自旋扩散长度的物质，包括金属、半导体、石墨烯中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种应用相变材料作为隧穿层的自旋电子器件，其特征在于：所述普通金属电极包括金(Au)、铂(Pt)、铜(Cu)中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种应用相变材料作为隧穿层的自旋电子器件，其特征在于：所述铁磁金属电极包括钡铁氧体(BAM)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钴铁硼(CoFeB)、镍铁(NiFe)、镧锶锰氧(LSMO)、赫斯勒合金中的一种或多种。

8.根据权利要求2所述的一种应用相变材料作为隧穿层的自旋电子器件，其特征在于：所述铁磁参考层包括钡铁氧体(BAM)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钴铁硼(CoFeB)、镍铁(NiFe)、镧锶锰氧(LSMO)、赫斯勒合金中的一种或多种。

9.根据权利要求2所述的一种应用相变材料作为隧穿层的自旋电子器件，其特征在于：所述铁磁自由层包括钴(Co)、钴铁(CoFe)、钴铁硼(CoFeB)、赫斯勒合金中的一种或多种。