[发明专利]一种利用负热膨胀或巨热膨胀调控磁性层磁态实现信息存储的方法

权利要求书

1.一种用于磁存储的自旋电子器件，包括依次堆叠的两个或多个膜层，其中所述自旋电子器件还包括：

一层具有负热膨胀或巨热膨胀特性的膜层，

其中所述负热膨胀或巨热膨胀材料在温度变化时尺寸会显著减小或增大，

其中所述自旋电子器件还包括：磁性层(该磁性层可能是多层和不同成分、结构的组合)或多个磁性层和绝缘层构成的隧道结，可由负热膨胀或巨热膨胀膜层调控该磁性层或隧道结磁态实现磁电阻效应。

2.根据权利要求1所述的自旋电子器件，其中，所述的负热膨胀或巨热膨胀材料可以是随温度升高尺寸减小的负热膨胀材料，也可以是随温度升高尺寸突然显著增加的巨热膨胀材料。

3.根据权利要求1所述的自旋电子器件，其中，所述的负热膨胀或巨热膨胀材料可以是随温度升高晶格尺寸显著增大的热膨胀系数较大的材料。

4.根据权利要求1所述的自旋电子器件，其中磁性隧道结可以是包含多个磁性层和绝缘层的多膜层结构。

5.根据权利要求1所述的自旋电子器件，其中磁性层和磁隧道结中的磁性层可以由以下材料中至少一种材料构成：铁磁性材料，反铁磁材料，磁性绝缘体，磁性半导体，磁性金属，磁性超导体，有机磁性材料，无机磁性材料，范德瓦尔斯磁性材料，具有面内磁各向异性特征的磁性材料，具有面外磁各向异性的磁性材料。

6.根据权利要求1所述的自旋电子器件，其中负热膨胀或巨热膨胀膜层与磁性层或隧道结之间可以插入一层或多层缓冲层如SrRuO₃。

7.根据权利要求1所述的自旋电子器件，其中温度变化可来源于，位于负热膨胀或巨热膨胀膜层一侧的加热丝的加热，光照或激光的加热，向负热膨胀或巨热膨胀膜层注入电流，利用产生的焦耳热作为热源。

8.一种自旋电子器件，包括权利要求1至7所述任意一项的器件。

9.根据权利要求8所述的自旋电子器件，其中，所述自旋电子器件是温度探测器、温度传感器、磁存储器、自旋逻辑器件、自旋晶体管等，且不仅限于此。