JP2011023722A - 高速スピン移動トルク書き込み手順を備えた磁気素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 固定磁化方向を有する基準層と、書き込み電流を磁気トンネル接合部に通過させることによって、基準層の磁化方向に対して調整可能な磁化方向を有する第1の記憶層と、前記基準層および第1の記憶層間に配置された絶縁層と、を含む磁気トンネル接合部であって、磁気トンネル接合部が、書き込み電流のスピンを、基準層の磁化方向に垂直に配向されるように偏極する偏極装置をさらに備えることを特徴とし、前記第1の記憶層が、磁化の切り替え時間が1ns〜100ns間に含まれる範囲になるような減衰定数を有する磁気トンネル接合部。改善された書き込み速度および従来のメモリ装置より低い電力消費を有する、開示の磁気トンネル接合部から形成された複数の磁気素子を備える磁気メモリ素子。
【選択図】 図1
Description
は、プランク定数(1、05 10−27 erg.s)であり、eは、電子電荷(CGS単位において4.8 10−10 esu)である。シンボルaJは、磁界単位におけるスピントルクの振幅を表し、g(θ)は、スロンチェフスキのモデル(非特許文献5を参照)からのスピントルク効率であるが、これは、書き込み電流スピンの偏極と、記憶層23の磁化との間の角度θに依存する(垂直構成においてθ=π/2)。固有減衰定数αは、磁気トンネル接合部において通常用いられるCoベースの合金において通常約0.01の値である。
Claims (14)
- 固定磁化方向を有する基準層と、
書き込み電流を磁気トンネル接合部に通過させることによって、前記基準層の前記磁化方向に対して調整可能な磁化方向を有する第1の記憶層と、
前記基準層と第1の記憶層との間に配置された絶縁層と、
を備える磁気トンネル接合部であって、
前記磁気トンネル接合部が、前記書き込み電流のスピンを、前記基準層の前記磁化方向に垂直に配向されるように偏極する偏極装置をさらに備え、
前記第1の記憶層が、前記磁化の切り替え時間が1ns〜100ns間に含まれる範囲になるような減衰定数を有する磁気トンネル接合部。 - 前記第1の記憶層が、0.02を超える減衰定数を有する、請求項1に記載の磁気トンネル接合部。
- 前記偏極装置が、前記第1の記憶層の前記磁化方向に垂直に配向された磁化を有する偏極層である、請求項1に記載の磁気トンネル接合部。
- 前記偏極層の前記磁化が、面外に配向され、前記基準層および第1の記憶層のそれぞれの磁化が、面内に配向された、請求項1に記載の磁気トンネル接合部。
- 前記偏極層の前記磁化が、面内に配向され、前記基準層および第1の記憶層の前記それぞれの磁化が、面外に配向された、請求項1に記載の磁気トンネル接合部。
- 前記偏極層の前記磁化ならびに前記基準層および第1の記憶層のそれぞれの磁化が、面内だが互いに垂直に配向された、請求項1に記載の磁気トンネル接合部。
- 前記第1の記憶層が、Pt、Pd、Ir、Auまたは希土類元素から選択される少なくとも1つの元素を含む遷移金属ベースの合金から作製される、請求項1に記載の磁気トンネル接合部。
- 前記少なくとも1つの希土類元素が、Sm、Tb、Gd、ErまたはHoから選択される、請求項7に記載の磁気トンネル接合部。
- 前記磁気トンネル接合部が、50%を超える磁気抵抗を可能にする第2の記憶層をさらに備え、請求項1に記載の磁気トンネル接合部。
- 前記第1の記憶層と前記第2の記憶層との間に配置され、かつ前記第1および第2の記憶層を反強磁性的に結合する反強磁性結合層をさらに備える、請求項9に記載の磁気トンネル接合部。
- 0.5nm〜2nm間に含まれる範囲の厚さを有する反強磁性層をさらに備える、請求項9に記載の磁気トンネル接合部。
- 固定磁化方向を有する基準層と、書き込み電流を磁気トンネル接合部に通過させることによって、前記基準層の前記磁化方向に対して調整可能な磁化方向を有する第1の記憶層と、前記基準層および第1の記憶層間に配置された絶縁層と、を備える磁気トンネル接合部を有する磁気素子であって、前記磁気トンネル接合部が、前記書き込み電流のスピンを、前記基準層の前記磁化方向に垂直に配向されるように偏極する偏極装置をさらに含み、前記第1の記憶層が、前記磁化の切り替え時間が1ns〜100ns間に含まれる範囲になるような減衰定数を有し、前記磁気トンネル接合部が、電流線およびワード線に接続される磁気素子。
- 前記ワード線が、前記ワード線によって制御可能な選択トランジスタを介して前記磁気トンネル接合部に接続され、前記電流線が、前記選択トランジスタが通過モードである場合に、前記第1の記憶層の前記磁化を切り替えるための書き込み電流を通過させるように構成される、請求項12に記載の磁気素子。
- 複数の磁気素子を含む磁気メモリ装置であって、各磁気素子が、請求項12によって特徴づけられ、前記電流線に沿って行に、かつ、同時に前記ワード線に沿って列に配置可能な磁気メモリ装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016039313A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 株式会社デンソー | 磁気抵抗素子 |
JP2018508983A (ja) * | 2015-01-14 | 2018-03-29 | セントレ・ナショナル・デ・ラ・レシェルシェ・サイエンティフィーク | 磁気メモリスロット |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5644198B2 (ja) * | 2010-06-15 | 2014-12-24 | ソニー株式会社 | 記憶装置 |
US8406045B1 (en) * | 2011-01-19 | 2013-03-26 | Grandis Inc. | Three terminal magnetic element |
JP2012238631A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Sony Corp | 記憶素子、記憶装置 |
US9142758B2 (en) * | 2011-06-14 | 2015-09-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system for providing a magnetic junction configured for precessional switching using a bias structure |
KR101831931B1 (ko) * | 2011-08-10 | 2018-02-26 | 삼성전자주식회사 | 외인성 수직 자화 구조를 구비하는 자기 메모리 장치 |
US9818520B2 (en) * | 2012-01-04 | 2017-11-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rare-earth nanocomposite magnet |
US9202562B2 (en) | 2012-04-18 | 2015-12-01 | Advanced Integrated Memory Inc. | Method to reduce read error rate for semiconductor resistive memory |
US8941196B2 (en) * | 2012-07-10 | 2015-01-27 | New York University | Precessional reversal in orthogonal spin transfer magnetic RAM devices |
US8773821B2 (en) * | 2012-10-05 | 2014-07-08 | Nve Corporation | Magnetoresistive-based mixed anisotropy high field sensor |
US9343132B2 (en) * | 2013-05-22 | 2016-05-17 | Headway Technologies, Inc. | MRAM write pulses to dissipate intermediate state domains |
US9344345B2 (en) * | 2014-03-19 | 2016-05-17 | Micron Technology, Inc. | Memory cells having a self-aligning polarizer |
US9524765B2 (en) * | 2014-08-15 | 2016-12-20 | Qualcomm Incorporated | Differential magnetic tunnel junction pair including a sense layer with a high coercivity portion |
US9818931B2 (en) | 2015-01-05 | 2017-11-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system for providing magnetic junctions using thermally assisted spin transfer torque switching |
US9406365B1 (en) * | 2015-01-26 | 2016-08-02 | International Business Machines Corporation | Underlayers for textured films of Heusler compounds |
CN110021699B (zh) * | 2018-01-10 | 2023-06-02 | 中电海康集团有限公司 | 磁性隧道结器件以及磁性随机存储器 |
CN111370571B (zh) * | 2018-12-26 | 2022-09-20 | 中电海康集团有限公司 | 磁存储单元及sot-mram存储器 |
CN111370573B (zh) * | 2018-12-26 | 2021-12-24 | 中电海康集团有限公司 | 磁存储单元及sot-mram存储器 |
CN113054096B (zh) * | 2021-03-03 | 2024-03-19 | 南京大学 | 一种调控磁性薄膜本征阻尼因子的方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006128579A (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-18 | Sony Corp | 記憶素子及びメモリ |
JP2007509489A (ja) * | 2003-10-10 | 2007-04-12 | コミサリア、ア、レネルジ、アトミク | 磁気トンネル接合装置およびその装置に対する書込み/読出し方法 |
JP2008028362A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-02-07 | Toshiba Corp | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5695864A (en) | 1995-09-28 | 1997-12-09 | International Business Machines Corporation | Electronic device using magnetic components |
US5640343A (en) | 1996-03-18 | 1997-06-17 | International Business Machines Corporation | Magnetic memory array using magnetic tunnel junction devices in the memory cells |
US6602677B1 (en) | 1997-09-19 | 2003-08-05 | Promega Corporation | Thermostable luciferases and methods of production |
US6172902B1 (en) | 1998-08-12 | 2001-01-09 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Non-volatile magnetic random access memory |
WO2000079540A1 (en) | 1999-06-18 | 2000-12-28 | Nve Corporation | Magnetic memory coincident thermal pulse data storage |
FR2817999B1 (fr) | 2000-12-07 | 2003-01-10 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif magnetique a polarisation de spin et a empilement(s) tri-couche(s) et memoire utilisant ce dispositif |
FR2817998B1 (fr) | 2000-12-07 | 2003-01-10 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif magnetique a polarisation de spin et a rotation d'aimantation, memoire et procede d'ecriture utilisant ce dispositif |
US6430085B1 (en) | 2001-08-27 | 2002-08-06 | Motorola, Inc. | Magnetic random access memory having digit lines and bit lines with shape and induced anisotropy ferromagnetic cladding layer and method of manufacture |
FR2832542B1 (fr) | 2001-11-16 | 2005-05-06 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif magnetique a jonction tunnel magnetique, memoire et procedes d'ecriture et de lecture utilisant ce dispositif |
US6956763B2 (en) | 2003-06-27 | 2005-10-18 | Freescale Semiconductor, Inc. | MRAM element and methods for writing the MRAM element |
US20070242395A1 (en) * | 2004-10-15 | 2007-10-18 | Bailey William E | Methods of manipulating the relaxation rate in magnetic materials and devices for using the same |
JP4575136B2 (ja) * | 2004-12-20 | 2010-11-04 | 株式会社東芝 | 磁気記録素子、磁気記録装置、および情報の記録方法 |
US7241631B2 (en) | 2004-12-29 | 2007-07-10 | Grandis, Inc. | MTJ elements with high spin polarization layers configured for spin-transfer switching and spintronics devices using the magnetic elements |
US7622784B2 (en) * | 2005-01-10 | 2009-11-24 | International Business Machines Corporation | MRAM device with improved stack structure and offset field for low-power toggle mode writing |
US7154773B2 (en) * | 2005-03-31 | 2006-12-26 | Infineon Technologies Ag | MRAM cell with domain wall switching and field select |
TWI449040B (zh) * | 2006-10-06 | 2014-08-11 | Crocus Technology Sa | 用於提供內容可定址的磁阻式隨機存取記憶體單元之系統及方法 |
FR2914482B1 (fr) * | 2007-03-29 | 2009-05-29 | Commissariat Energie Atomique | Memoire magnetique a jonction tunnel magnetique |
-
2009
- 2009-07-14 US US12/502,467 patent/US8102703B2/en active Active
-
2010
- 2010-07-07 EP EP10168719.2A patent/EP2278589B1/en active Active
- 2010-07-13 JP JP2010158416A patent/JP2011023722A/ja not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007509489A (ja) * | 2003-10-10 | 2007-04-12 | コミサリア、ア、レネルジ、アトミク | 磁気トンネル接合装置およびその装置に対する書込み/読出し方法 |
JP2006128579A (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-18 | Sony Corp | 記憶素子及びメモリ |
JP2008028362A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-02-07 | Toshiba Corp | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016039313A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 株式会社デンソー | 磁気抵抗素子 |
JP2018508983A (ja) * | 2015-01-14 | 2018-03-29 | セントレ・ナショナル・デ・ラ・レシェルシェ・サイエンティフィーク | 磁気メモリスロット |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2278589B1 (en) | 2014-04-23 |
EP2278589A1 (en) | 2011-01-26 |
US8102703B2 (en) | 2012-01-24 |
US20110013448A1 (en) | 2011-01-20 |
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