[发明专利]易轴垂直取向的人工合成反铁磁体和赝自旋阀薄膜结构

摘要

本发明属于磁记录技术领域，具体为一种易轴垂直取向的人工合成反铁磁体和赝自旋阀薄膜结构。本发明中的人工合成反铁磁体是由中间被非磁性层Ru隔开的两个垂直磁化[Co/Ni]多层膜构成的三明治结构，赝自旋阀结构采用了上述人工合成的反铁磁体作为磁性参考层，单个[Co/Ni]多层膜作为自由层。通过调节Ru层的厚度可以获得不同的反铁磁层间耦合强度，而自旋阀的巨磁电阻信号大小及其热稳定性可以通过通过[Co/Ni]多层膜的周期数来调制。本发明中的赝自旋阀其自由层和参考层磁化翻转场的差别可达800Oe，室温巨磁电阻信号优于6.0％，经300℃热处理后的信号仍高达5.0％，具有优异的热稳定性。本发明在计算机硬盘读头，MRAM和其它自旋电子器件中有重大的应用价值。

主权项

一种具有垂直磁各向异性的人工合成反铁磁体，其特征在于一共分为3层，自下而上依次是缓冲层、人工合成反铁磁层和保护层；其中，缓冲层采用Ta/Cu双层膜，其中Ta层厚度为1-10nm，Cu层厚度为0.6-3.0nm；人工合成反铁磁层由两个具有垂直磁各向异性的[Co/Ni]多层膜中间夹一非磁性的Ru层构成，其中Ru层的厚度为0.5-0.9nm，Ru层下面的[Co/Ni]多层膜中，Ni层在下，厚度为0.50-0.70nm，Co层在上，厚度为0.15-0.33nm，该多层膜的周期数为2-8；Ru层上面的[Co/Ni]多层膜中，Co层在下，厚度为0.15-0.33nm，Ni层在上，厚度为0.50-0.70nm，该多层膜的周期数为3-5；保护层采用金属Ta，厚度为1-10nm。