1.磁性材料,其包含第一铁磁性层、第二铁磁性层、和在所述第一铁磁性层和第二铁磁性层之间并与所述第一铁磁性层和第二铁磁性层分别接触的阻挡层,其中所述第一铁磁性层和第二铁磁性层具有不同的矫顽场,且其中所述第一铁磁性层包含第一稀土氮化物材料以及所述第二铁磁性层包含第二稀土氮化物材料,且其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:氮化镨(PrN)、氮化钕(NdN)、氮化钐(SmN)、氮化铕(EuN)、氮化钆(GdN)、氮化铽(TbN)、氮化镝(DyN)、氮化钬(HoN)、氮化铒(ErN)、氮化铥(TmN)、和氮化镱(YbN),及其任意两种或更多种的合金。
2.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:PrN、NdN、SmN、GdN、TbN、DyN、HoN、ErN、和TmN,及其任意两种或更多种的合金。
3.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:NdN、SmN、EuN、GdN、DyN、HoN、ErN、和YbN,及其任意两种或更多种的合金。
4.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:NdN、SmN、GdN、DyN、HoN、和ErN,及其任意两种或更多种的合金。
5.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:PrN、NdN、SmN、EuN、GdN、TbN、DyN、HoN、ErN、TmN、和YbN。
6.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:PrN、NdN、SmN、GdN、TbN、DyN、HoN、ErN、和TmN。
7.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:NdN、SmN、EuN、GdN、DyN、HoN、ErN、和YbN。
8.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:NdN、SmN、GdN、DyN、HoN、和ErN。
9.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料之一或两者均为稀土氮化物合金。
10.如权利要求9所述的磁性材料,其中所述稀土氮化物合金选自由以下组成的组:(Sm,Gd)N、(Gd,Ho)N、和(Gd,Dy)N。
11.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料之一或两者均另外包含一种或多种额外的掺杂剂。
12.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料包含少于约1021个原子/cm3的额外的一种或多种掺杂剂或其它杂质。
13.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一铁磁性层基本上由所述第一稀土氮化物材料组成。
14.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第二铁磁性层基本上由所述第二稀土氮化物材料组成。
15.如权利要求1所述的磁性材料,其中具有较低矫顽场的铁磁性层的矫顽场为小于约500Oe。
16.如权利要求1所述的磁性材料,其中具有较高矫顽场的铁磁性层的矫顽场比具有较低矫顽场的层的矫顽场大至少约2倍。
17.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述矫顽场在约70K下测量。
18.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述矫顽场在约50K下测量。
19.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述矫顽场在约4K下测量。
20.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一铁磁性层和第二铁磁性层之间的矫顽场差异为温度敏感性的。
21.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第二铁磁性层的矫顽场高于所述第一铁磁性层的矫顽场。
22.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一铁磁性层的矫顽场高于所述第二铁磁性层的矫顽场。
23.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一铁磁性稀土氮化物材料包含GdN。
24.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一铁磁性稀土氮化物材料和第二铁磁性稀土氮化物材料包含GdN。
25.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第二铁磁性稀土氮化物材料包含SmN。
26.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一铁磁性稀土氮化物材料包含GdN且所述第二铁磁性稀土氮化物材料包含SmN。
27.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一铁磁性稀土氮化物材料包含SmN且所述第二铁磁性稀土氮化物材料包含GdN。
28.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述阻挡层与所述第一铁磁性层外延。
29.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第二铁磁性层与所述阻挡层外延。
30.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述阻挡层与所述第一铁磁性层外延且所述第二铁磁性层与所述阻挡层外延。
31.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述阻挡层包含第三稀土氮化物材料。
32.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述阻挡层包含LaN或LuN。
33.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述阻挡层基本上由LaN组成。
34.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述阻挡层基本上由LuN组成。
35.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述阻挡层选自由以下组成的组:LaN、LuN、HfN、AlN、GaN、和(Al,In,Ga)N合金。
36.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述阻挡层包含GaN。
37.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述第一铁磁性层和第二铁磁性层各自独立地为约5-200nm厚。
38.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述阻挡层为约1-200nm厚。
39.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述磁性材料还包含与所述第一铁磁性层接触的基底。
40.如权利要求39所述的磁性材料,其中所述第一铁磁性层与所述基底外延。
41.如权利要求39所述的磁性材料,其中所述第一铁磁性层与所述基底外延且所述阻挡层与所述第一铁磁性层外延。
42.如权利要求39所述的磁性材料,其中所述第一铁磁性层与所述基底外延,所述阻挡层与所述第一铁磁性层外延,且所述第二铁磁性层与所述阻挡层外延。
43.如权利要求39所述的磁性材料,其中所述基底包含与所述第一铁磁性层接触的缓冲层。
44.如权利要求1所述的磁性材料,其中所述磁性材料还包含与所述第二铁磁性层接触的覆盖层。
45.如权利要求44所述的磁性材料,其中所述覆盖层与所述第二铁磁性层外延。
46.制备磁性材料的方法,所述磁性材料包含第一铁磁性层、第二铁磁性层、和在所述第一铁磁性层和第二铁磁性层之间并与所述第一铁磁性层和第二铁磁性层分别接触的阻挡层,其中所述第一铁磁性层和第二铁磁性层具有不同的矫顽场,且其中所述第一铁磁性层包含第一稀土氮化物材料以及所述第二铁磁性层包含第二稀土氮化物材料,且其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:氮化镨(PrN)、氮化钕(NdN)、氮化钐(SmN)、氮化铕(EuN)、氮化钆(GdN)、氮化铽(TbN)、氮化镝(DyN)、氮化钬(HoN)、氮化铒(ErN)、氮化铥(TmN)、和氮化镱(YbN),及其任意两种或更多种的合金,所述方法包括以下步骤:
(a)沉积包含所述第一稀土氮化物材料的所述第一铁磁性层;
(b)在步骤(a)中形成的所述第一铁磁性层上沉积所述阻挡层;和
(c)在步骤(b)中形成的所述阻挡层上沉积包含所述第二稀土氮化物材料的所述第二铁磁性层。
47.如权利要求46所述的方法,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:PrN、NdN、SmN、GdN、TbN、DyN、HoN、ErN、和TmN,及其任意两种或更多种的合金。
48.如权利要求46所述的方法,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:NdN、SmN、EuN、GdN、DyN、HoN、ErN、和YbN,及其任意两种或更多种的合金。
49.如权利要求46所述的方法,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:NdN、SmN、GdN、DyN、HoN、和ErN,及其任意两种或更多种的合金。
50.如权利要求46所述的方法,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:PrN、NdN、SmN、EuN、GdN、TbN、DyN、HoN、ErN、TmN、和YbN。
51.如权利要求46所述的方法,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:PrN、NdN、SmN、GdN、TbN、DyN、HoN、ErN、和TmN。
52.如权利要求46所述的方法,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:NdN、SmN、EuN、GdN、DyN、HoN、ErN、和YbN。
53.如权利要求46所述的方法,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料各自独立地选自由以下组成的组:NdN、SmN、GdN、DyN、HoN、和ErN。
54.如权利要求46所述的方法,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料之一或两者均为稀土氮化物合金。
55.如权利要求54所述的方法,其中所述稀土氮化物合金选自由以下组成的组:(Sm,Gd)N、(Gd,Ho)N、和(Gd,Dy)N。
56.如权利要求46所述的方法,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料之一或两者均另外包含一种或多种额外的掺杂剂。
57.如权利要求46所述的方法,其中所述第一稀土氮化物材料和第二稀土氮化物材料包含少于约1021个原子/cm3的额外的一种或多种掺杂剂或其它杂质。
58.如权利要求46所述的方法,其中所述第一铁磁性层基本上由所述第一稀土氮化物材料组成。
59.如权利要求46所述的方法,其中所述第二铁磁性层基本上由所述第二稀土氮化物材料组成。
60.如权利要求46所述的方法,其中具有较低矫顽场的铁磁性层的矫顽场为小于约500Oe。
61.如权利要求46所述的方法,其中具有较高矫顽场的铁磁性层的矫顽场比具有较低矫顽场的层的矫顽场大至少约2倍。
62.如权利要求46所述的方法,其中所述矫顽场在约70K下测量。
63.如权利要求46所述的方法,其中所述矫顽场在约50K下测量。
64.如权利要求46所述的方法,其中所述矫顽场在约4K下测量。
65.如权利要求46所述的方法,其中所述第一铁磁性层和第二铁磁性层之间的矫顽场差异为温度敏感性的。
66.如权利要求46所述的方法,其中所述第二铁磁性层的矫顽场高于所述第一铁磁性层的矫顽场。
67.如权利要求46所述的方法,其中所述第一铁磁性层的矫顽场高于所述第二铁磁性层的矫顽场。
68.如权利要求46所述的方法,其中所述第一铁磁性稀土氮化物材料包含GdN。
69.如权利要求46所述的方法,其中所述第一铁磁性稀土氮化物材料和第二铁磁性稀土氮化物材料包含GdN。
70.如权利要求46所述的磁性材料,其中所述第二铁磁性稀土氮化物材料包含SmN。
71.如权利要求46所述的方法,其中所述第一铁磁性稀土氮化物材料包含GdN且所述第二铁磁性稀土氮化物材料包含SmN。
72.如权利要求46所述的方法,其中所述第一铁磁性稀土氮化物材料包含SmN且所述第二铁磁性稀土氮化物材料包含GdN。
73.如权利要求46所述的方法,其中所述阻挡层与所述第一铁磁性层外延。
74.如权利要求46所述的方法,其中所述第二铁磁性层与所述阻挡层外延。
75.如权利要求46所述的方法,其中所述阻挡层与所述第一铁磁性层外延且所述第二铁磁性层与所述阻挡层外延。
76.如权利要求46所述的方法,其中所述阻挡层包含第三稀土氮化物材料。
77.如权利要求46所述的方法,其中所述阻挡层包含LaN或LuN。
78.如权利要求46所述的方法,其中所述阻挡层基本上由LaN组成。
79.如权利要求46所述的方法,其中所述阻挡层基本上由LuN组成。
80.如权利要求46所述的方法,其中所述阻挡层选自由以下组成的组:LaN、LuN、HfN、AlN、GaN、和(Al,In,Ga)N合金。
81.如权利要求46所述的方法,其中所述阻挡层包含GaN。
82.如权利要求46所述的方法,其中所述第一铁磁性层和第二铁磁性层各自独立地为约5-200nm厚。
83.如权利要求46所述的方法,其中所述阻挡层为约1-200nm厚。
84.如权利要求46所述的方法,其中所述第一铁磁性层沉积在基底上。
85.如权利要求84所述的方法,其中所述第一铁磁性层与所述基底外延。
86.如权利要求84所述的方法,其中所述第一铁磁性层与所述基底外延且所述阻挡层与所述第一铁磁性层外延。
87.如权利要求84所述的方法,其中所述第一铁磁性层与所述基底外延,所述阻挡层与所述第一铁磁性层外延,且所述第二铁磁性层与所述阻挡层外延。
88.如权利要求84所述的方法,其中所述基底包含与所述第一铁磁性层接触的缓冲层。
89.如权利要求46所述的方法,其中所述方法另外包括:
(d)在步骤(c)中形成的所述第二铁磁性层上沉积覆盖层。
90.如权利要求89所述的方法,其中所述覆盖层与所述第二铁磁性层外延。
91.如权利要求46所述的方法,其中使用超高真空技术顺序地沉积所述层。
92.如权利要求91所述的方法,其中所述超高真空技术选自由以下组成的组:物理气相沉积(PVD),脉冲激光沉积(PLD)、DC/RF磁控溅射、热蒸发和分子束外延(MBE)。
93.如权利要求46所述的方法,其中通过MBE顺序地沉积所述层。
94.如权利要求46所述的方法,其中通过将稀土和氮源结合而通过MBE沉积一种或多种稀土氮化物材料。
95.如权利要求94所述的方法,其中所述氮源选自由以下组成的组:纯分子氮、氨、和活性氮源,或其任意两种或更多种的混合物。
96.如权利要求95所述的方法,其中所述活性氮源为氮等离子体或离子化氮。
97.如权利要求96所述的方法,其中所述氮源为纯分子氮。
98.如权利要求94所述的方法,其中所述氮源流量比所述稀土流量大至少100倍。
99.如权利要求94所述的方法,其中所述氮源的分压或束等效压力(BEP)为约10-5-10-3托。
100.如权利要求94所述的方法,其中所述稀土的BEP为约10-8-10-7托。
101.如权利要求46所述的方法,其中所述层以约0.01-1nm/s的速率沉积。
102.如权利要求46所述的方法,其中所述层在环境温度下或在升高的温度下沉积。
103.如权利要求46所述的方法,其中所述层的一层或多层在约500-900℃的温度下沉积。
104.如权利要求46所述的方法,其中所述层的一层或多层在约500-800℃的温度下沉积。
105.通过如权利要求46所述的方法制备的磁性材料。
106.可通过如权利要求46所述的方法获得的磁性材料。
107.磁性设备,其包含如权利要求1所述的磁性材料和任选存在的电接触。
108.如权利要求107所述的磁性设备,其中基底和/或覆盖层提供电接触。