[发明专利]基于二维金属有机框架薄膜材料的有机自旋阀器件及制备方法

权利要求书

1.基于二维金属有机框架薄膜材料的有机自旋阀器件的制备方法，其特征是包括如下步骤：

(1)用磁控溅射的方法在基板上制备出条形的镧锶锰氧底电极，得到带有条形镧锶锰氧底电极的基板；

(2)将带有条形镧锶锰氧底电极的基板依次浸入去离子水和第一种有机溶剂中超声洗涤，干燥；再浸入混合溶剂中，在25～100℃浸泡15-60分钟，取出，用去离子水洗涤后干燥；浸入体积百分浓度为0.2％-5％的氨基硅烷溶液，所述氨基硅烷溶液的溶剂为无水正辛醇、乙醇或甲苯，加热回流0.25-24小时，取出，用无水乙醇洗涤，干燥；所述混合溶剂为按体积比1：1-2：2-7由H₂O₂、NH₄OH和H₂O组成；

(3)将铜盐、镍盐或钴盐溶于第二种有机溶剂中得到0.02～10mM的溶液A，将有机配体溶于第二种有机溶剂中得到0.01～10mM溶液B；

(4)将步骤(2)获得的产物依次浸于溶液A浸泡5-60分钟，取出；浸于乙醇浸泡5-60分钟，取出；浸于溶液B浸泡5-60分钟，取出；浸于乙醇浸泡5-60分钟，取出；

(5)重复步骤(4)1-200次，真空干燥，得到表面修饰有二维金属有机框架薄膜的带有条形镧锶锰氧底电极的基板；

(6)通过条形掩膜板，在步骤(5)获得的产物的上表面，蒸镀一层金属钴薄膜作顶电极，使顶电极与底电极的位置呈交叉状，再在顶电极上蒸镀金薄膜作保护层，得到基于二维金属有机框架薄膜材料的有机自旋阀器件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤(1)用磁控溅射的方法在基板上制备出条形的镧锶锰氧底电极为：将条形掩膜板固定在基板上得设置有条形掩膜板的基板，在磁控溅射仪中，将所述设置有条形掩膜板的基板固定在样品托上，抽真空至真空度达到5×10^-5Pa以上；加热至550-800℃，调节高纯氩气流量为5-15sccm和氧气的流量为3-9sccm通气，调节气压在0.3-0.8Pa，打开溅射开关，调节射频功率为60-150W，溅射镧锶锰氧靶材，沉积速度为0.8-1.5nm/min，得到带有条形镧锶锰氧底电极沉积厚度为40-80nm的基板。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是所述基板的材质为无定形石英、二氧化硅/硅(001)、氧化镁(001)、钛酸锶(001)或铝酸镧(001)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述第一种有机溶剂为乙醇，丙酮或异丙醇。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述氨基硅烷为(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷或(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述第二种有机溶剂为四氢呋喃、甲醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述有机配体为包含羟基官能团的苯环共轭分子，结构式如(I)、(II)、(III)或(IV)所示：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述金属钴薄膜的厚度为40-80nm。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述金薄膜的厚度为40-80nm。

10.权利要求1-9之一的方法制备的基于二维金属有机框架薄膜材料的有机自旋阀器件。