CN101145390B - 利用磁畴壁移动的存储器装置的数据写入和读取方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用磁畴壁移动的存储器装置的数据记录和读取方法。所述存储器装置包含写入轨道、形成在写入轨道上的互连层以及形成在互连层上的记录轨道。

Description

利用磁畴壁移动的存储器装置的数据写入和读取方法
技术领域
根据本发明的方法涉及存储器装置的数据写入和读取，更具体地讲，涉及一种利用磁畴壁移动的存储器装置的数据写入和读取。
背景技术
由于信息技术的发展引起的对大容量数据存储器的需求，对能够存储大量数据的数据存储介质的需求在持续增长。相应地，提高了数据存储速度，研究出了使存储装置紧凑的方法，结果，开发了各种各样的数据存储装置。广泛使用的数据存储介质是硬盘驱动器(HDD)，HDD包括读/写头以及数据记录在其上的旋转介质，并且具有记录100GB或更多数据的容量。然而，如HDD的存储装置中的旋转部件容易磨损，使得这种装置在长时间使用之后的操作过程中失去可靠性。
目前，正在开展对利用磁畴壁移动原理的新数据存储装置的研究和开发。
图1A至1C示出了移动磁畴壁的原理。在图1A中，磁线包括第一磁畴11、第二磁畴12以及第一磁畴11和第二磁畴12之间的磁畴壁13。
下面，将磁材料中的微磁区域称作磁畴。在磁畴中，电子的旋转，即，电子的磁矩方向相同。可以通过改变磁材料的类型、形状和大小以及施加的外部能量来调整这种磁畴的大小和磁化方向。磁畴壁是分别具有各种不同的被磁化的磁化方向的磁畴的分隔。通过施加磁场，将电流施加到磁材料或者通过电流可以使磁畴壁移动。
如图1A所示，在具有预定宽度和厚度的磁层中创建按预定方向设置的多个磁畴之后，可通过使用磁场或电流使磁畴移动。
参照图1B，当在从第二磁畴12向着第一磁畴11的方向上施加磁场时，磁畴壁13可以沿着与从第二磁畴12向着第一磁畴11的方向相同的方向上移动，即，沿着与外部磁场的施加的方向相同的方向移动。利用这种原理，当在从第一磁畴11向着第二磁畴12的方向上施加磁场时，磁畴壁13沿着从第一磁畴11向着第二磁畴12的方向移动。
参照图1C，当在从第一磁畴11向着第二磁畴12的方向上供应外部电流时，磁畴壁13沿着从第二磁畴12向着第一磁畴11的方向移动。当供应电流时，电子沿着与电流的方向相反的方向流动，磁畴壁13沿着与电子的方向相同的方向移动。磁畴壁沿着与外部供应的电流的方向相反的方向移动。当沿着从第二磁畴12向着第一磁畴11的方向供应电流时，利用相同的原理，磁畴壁13沿着从第一磁畴11向着第二磁畴12的方向移动。
总之，通过利用施加的外部磁场或电流，可以使磁畴壁移动。
移动磁畴的原理可以应用到存储装置，如HDD或只读存储器(ROM)。详细地讲，通过利用移动磁材料的磁畴壁来改变磁材料中的磁布置的原理，可以实现读取/写入二进制数据‘0’和‘1’的操作，所述磁材料具有按预定方向磁化的磁畴和表示磁畴之间的边界的磁畴壁。特定电流穿过线性磁材料，改变磁畴壁的位置以读取和写入数据。从而，可以使用具有简单结构的高度集成的装置。因此，与传统的存储器，如铁电随机存取存储器(FRAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)、相变随机存取存储器(PRAM)装置相比，移动磁畴壁的原理可以应用于具有更大存储容量的存储器装置。然而，将磁畴壁的移动应用于半导体装置仍然处于研究的初级阶段，并且具有相当低的数据存储密度。因此，需要一种具有为高密度装置而优化的结构的利用磁畴壁移动的存储器装置。
发明内容
本发明提供一种在利用磁畴壁移动的存储器装置中记录数据的方法。
本发明还提供了一种读取写入利用磁畴壁移动的存储器装置中的数据的方法。
根据本发明的一方面，提供了一种在存储器装置中记录数据的方法，所述存储器装置包含写入轨道、形成在写入轨道上的互连层以及形成在互连层上的数据记录轨道，所述存储器装置利用磁畴壁的移动，所述方法包括：将具有磁化方向的第一磁畴定位在与互连层接触的写入轨道上以写入数据；将与写入轨道接触的互连层磁化为磁化方向与第一磁畴的磁化方向相同；在与互连层接触的数据记录轨道上形成磁化方向与第一磁畴的磁化方向相同的第二磁畴。
定位第一磁畴的步骤可包括：通过对写入轨道的两端均施加电流，使第一磁畴移动到与互连层接触的区域。
形成第二磁畴的步骤可包括：施加从数据记录轨道向着写入轨道的方向的电流；在数据记录轨道上形成第二磁畴。
写入轨道和数据记录轨道可以由磁各向异性常数值在105J/m3和107J/m3之间的磁材料形成。
写入轨道和数据记录轨道可以由包括CoPt和FePt中的至少一种的材料形成。
互连层可以由磁各向异性常数在102J/m3和103J/m3之间的磁材料形成。
互连层可以由NiFe、CoFe、Ni、Fe、Co及包含它们中的至少一种的合金中的至少一种形成。
根据本发明的另一方面，提供了一种读取存储器装置中的数据的方法，所述存储器装置包含：具有磁阻传感器的写入轨道、形成在写入轨道的第一端上的互连层以及形成在互连层上的数据记录轨道，所述存储器装置利用磁畴壁的移动，所述方法包括：使写入轨道的具有互不相同的磁化方向的磁畴向着写入轨道的第二端移动；使数据记录轨道的磁畴穿过互连层向着写入轨道移动；通过磁阻传感器检测从数据记录轨道移动到写入轨道的磁畴的磁化方向。
可通过施加流过写入轨道的第一端和第二端的电流来移动所述写入轨道的磁畴。
可通过施加流过数据记录轨道和磁阻传感器的电流来移动所述数据记录轨道的磁畴。
检测磁化方向的步骤可包括：在磁畴被从记录轨道移到写入轨道之后，将电压施加到数据记录轨道和写入轨道；使移动到写入轨道的磁畴与磁阻传感器接触。
附图说明
通过下面结合附图对本发明的特定示例性实施例进行的详细描述，本发明的上述和其他方面将会变得更加清楚和易于理解，其中：
图1A至1C是示出磁畴壁的移动原理的立体示图；
图2是根据本发明示例性实施例的利用磁畴壁移动的存储器装置的立体示图；
图3A至3H是示出根据本发明示例性实施例的在利用磁畴壁移动的存储装置中写入数据的方法的立体示图；
图4A至4L是示出根据本发明示例性实施例的在利用磁畴壁移动的存储装置中读取数据的方法的立体示图。
具体实施方式
现在，将参照附图更全面地描述在根据本发明的采用磁畴壁移动的存储装置中写入和读取数据的方法，其中，示出了本发明的示例性实施例。在附图中，为了清楚起见，层的厚度和宽度被夸大了。
图2是根据本发明示例性实施例的利用磁畴壁移动的存储装置的立体示图。
参照图2，提供了一种存储装置，包括：记录轨道(recording track)21，形成在第一方向上；写入轨道(writing track)23，形成在第二方向上；软磁互连层22，形成在记录轨道21和写入轨道23之间。
使用具有高的磁各向异性特性的材料形成记录轨道21和写入轨道23以实现增加的数据记录密度。当需要磁各向异性常数为105J/m3或更高的材料时，可以使用磁各向异性能量常数为105J/m3至107J/m3的高Ku材料。这种材料的具体例子为CoPt、FePt及其合金，这些材料具有垂直磁化特性。记录轨道21和写入轨道23可以形成为单层结构或多层结构。记录轨道21和写入轨道23的每个的厚度可以为1至100nm。
互连层22由具有低于记录轨道21和写入轨道23的磁各向异性特性的低Ku材料形成。当互连层22由磁各向异性常数低于103J/m3的材料形成时，可以使用磁各向异性常数在102J/m3至103J/m3之间的材料。这种材料的具体例子为NiFe、CoFe、Ni、Fe、Co以及包括所述材料中的至少一种的合金。当需要将互连层22的厚度形成为10nm或更高时，该厚度可以在10nm至100nm之间。互连层22可以形成为单层或多层结构。
尽管将图2中的记录轨道21和写入轨道23示出为相互平行，但是也可以根据使用情况以各种方式来构造。例如，记录轨道21和写入轨道23可以形成为相互交叉或正交。此外，记录轨道21和写入轨道23可以形成为具有多个磁畴的线配置(wire configuration)。
下面，将参照图3A至3H详细描述图2中示出的利用磁畴壁移动的存储装置的数据写入方法。
参照图3A，将记录轨道31和写入轨道33形成为在它们之间形成有互连层32。连接到记录轨道31的一端的是由导电材料形成的第一导线E1，第二导线E2形成为连接到写入轨道33的一端，第三导线E3形成为连接到写入轨道33的另一端。在写入轨道33上形成磁畴区域A1和磁畴区域A2，磁畴区域A1具有指向上方的磁化方向，磁畴区域A2具有指向下方的磁化方向。对于记录轨道31，随意示出向上方向的磁化。向下方向的磁化被设为“0”，向上方向的磁化被设为“1”。下面将描述磁化为向下方向时在数据记录轨道31上将数据记录为“0”的描述。
参照图3B，第二导线E2和第三导线E3均设置为ON状态，而且还通过第二导线E2和第三导线E3供应电流，所述第二导线E2和第三导线E3各连接到写入轨道33的一端。
参照图3C，当使电流从第二导线E2流向第三导线E3时，磁畴壁在与电流的流向相反的方向上移动。磁畴壁在电子移动的方向上移动，从而沿着与电流的方向相反的方向移动。因此，磁畴壁向着第二导线E2移动。结果，写入轨道33的磁畴A1的长度减小，磁畴A2的长度增加。当磁畴A2位于互连层32的下面时，互连层32受到磁畴A2的影响，并且在与磁畴A2相同的方向上被磁化。
参照图3D，在写入轨道33的左端的第二导线E2被设置为OFF状态，位于数据记录轨道31的左端上的第一导线E1被设置为ON状态。此外，使电流流经第一导线E1和第三导线E3。电流的方向被设置为从第一导线E1至第三导线E3。具有向下的磁化的磁畴A2通过互连层32向着数据记录轨道31扩展，并且磁畴A3中的向下方向的磁化向着数据记录轨道31的左端扩展，这样，数据“0”被记录。
参照图3E，为了使磁畴A3向着数据记录轨道31的左侧扩展，使电流从第一导线E1流向第三导线E3。
接着，将描述在数据“0”被记录在数据记录轨道31上之后，在数据记录轨道31上记录具有向上的磁化(即，数据“1”)的磁畴区域的过程。
参照图3F，第一导线E1被设置为“OFF”状态，第二导线E2和第三导线E3被设置为“ON”状态，并供应电流。
参照图3G，使电流从第三导线E3流向第二导线E2。当电流从第三导线E3流向第二导线E2时，电子从第二导线E2向第三导线E3移动。因此，磁畴壁，即具有向上的磁化的磁畴A1与具有向下的磁化的磁畴A2之间的障壁沿着朝向写入轨道33的右方的方向向着第三导线E3移动。供应电流，直到磁畴A1和磁畴A2之间的磁畴壁穿过与互连层32对应的区域。磁畴A1与互连层32接触，从而互连层32采用与写入轨道33的磁畴A1的磁化方向相同的向上方向的磁化。
参照图3H，第一导线E1和第二导线E2被设置为“ON”状态，第三导线E3被设置为“OFF”状态。当从第一导线E1向着第二导线E2供应电流时，电子从第二导线E2向着第一导线E1移动。因此，在向上方向上磁化的磁畴A1穿过互连层32并扩展到数据记录轨道31。结果，数据记录轨道31的直接位于互连层32上方的那部分的向下磁化方向改变为磁畴A4的向上磁化方向。因此，在数据区域“0”的右侧创建数据区域“1”。
下面，将参照图4A至图4L给出如图2中示出的利用磁畴壁移动的存储器装置中的数据读取和写入方法的详细描述。
参照图4A，记录轨道41和写入轨道43形成为在它们之间形成有互连层42。互连层42可以形成为单层或多层。由导电材料形成的第一导线E1形成为与记录轨道41的左端连接，第二导线E2形成为与写入轨道43的一端连接，第三导线E3形成为与写入轨道43的另一端连接。位于写入轨道43的预定位置的用于读取磁畴的磁化方向的磁阻传感器44与写入轨道43的中心区域接触。用于测量磁阻传感器44的阻抗状态的电极S1形成在磁阻传感器44上，用于对写入轨道43施加电流的第四导线E4和第五导线E5各形成在磁阻传感器44的一端。磁阻传感器44可以是能够检测记录介质中的磁化方向的传统的巨磁阻(GMR)传感器或者穿隧磁阻(TMR)传感器。
参照图4B，为了将数据记录在数据记录轨道41上，写入轨道43必须具有在相反方向上磁化的两个磁畴。因此，为了保持在向上方向磁化的磁畴B1和在与B1相反的向下方向上磁化的磁畴，第一导线E1必须被设置为“OFF”状态，第二导线E2和第三导线E3必须被设置为“ON”状态。此外，使电流从第三导线E3流向第二导线E2。因此，电子从第二导线E2向着第三导线E3移动，并且磁畴B1的区域向着第三导线E3扩展。供应电流，直到磁畴B1穿过与磁阻传感器44接触的区域。
参照图4C，第一导线E1和第四导线E4被设置为“ON”状态，第二导线E2和第三导线E3被设置为“OFF”状态。
参照图4C和4D，从第四导线E4向着第一导线E1供应电流。电子从第一导线E1向着第四导线E4移动，从而磁畴B2和磁畴B3穿过互连层42并向着写入轨道43移动。磁畴B2在与磁畴B1相同的方向上被磁化，并与磁畴B1结合。
参照图4E，从第四导线E4向着第一导线E1继续供应电流。因此，记录轨道41的磁畴继续向着写入轨道43移动。通过使电流从第四导线E4流向第一导线E1，写入轨道43的磁畴B1不向第三导线E3移动，并且磁畴B3和磁畴B4从记录轨道41移动，从而其区域不断收缩。结果，通过第一导线E1和第四导线E4供应电流，直到磁畴B5和B6向着写入轨道43移动，如图4F和4G所示。
参照图4H，第一导线E1和第三导线E3被设置为“ON”状态，从第三导线E3向着第一导线E1供应电流。电子从第一导线E1向第三导线E3移动，从而磁畴壁在相同的方向上移动。
参照图4I，数据记录轨道41和写入轨道43的所有轨道，例如，磁畴B1、B3、B4、B5和B6向着第三导线E3(即，写入轨道43的右端)移动。当磁畴通过与写入轨道43接触的磁阻传感器44时，磁阻传感器44读取磁畴的磁化方向，以读取记录在磁畴上的数据。
当所需要的所有数据被读取时，写入轨道43的磁畴被移动到记录轨道41上的原始位置，以完成读取操作。
参照图4J至4L，第一导线E1和第三导线E3被设置为“ON”状态。从第一导线E1向着第三导线E3供应电流。这里，电子从第三导线E3向着第一导线E1移动，从而磁畴壁在与电子流动的方向相同的方向上移动。磁畴壁的移动使得位于写入轨道43上的磁畴B6、B5、B4和B3穿过互连层42并向着数据记录轨道41移动。结果，通过第一导线E1和第三导线E3供应电流，直到磁畴B1位于写入轨道43的左端，从而，磁畴移动回到它们的原始位置，完成读取操作。
本发明具有下述优点。
第一，与在HDD中不同，当操作存储器装置时，磁阻传感器和数据记录介质不必通过机械方式移动，而允许数据的记录和读取。因此，不会发生机械磨损，从而延长了产品的寿命，并提供了显著的可靠性。
第二，可以使存储器装置小型化，并且简化数据的写入和读取，从而使存储器设备适合应用于移动装置中。此外，由于能够被小型化，所以存储器装置可以被制造为能够存储密度为兆兆比特/每平方英寸(terabits/in2)的数据的高密度装置。
尽管已经参照本发明的示例性实施例详细示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，能够在形式和细节上作出各种改变。例如，在根据本发明的存储器装置中，磁阻传感器可以被设置在与软磁互连层接触的数据记录轨道上方，而不设置在写入轨道下方，第四导线可以形成在写入轨道下方的预定位置。因此，本发明的范围不是由本发明的详细描述来限定，而是由权利要求限定，该范围内的所有不同都应该理解为包含在本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种在存储器装置中记录数据的方法，所述存储器装置包含写入轨道、设置在写入轨道上的互连层以及设置在互连层上的记录轨道，所述存储器装置利用磁畴壁的移动，所述方法包括：
将具有磁化方向的第一磁畴定位在写入轨道的与互连层接触的部分上以写入数据；
磁化与写入轨道接触的互连层，使其具有与第一磁畴的磁化方向相同的磁化方向；
在数据记录轨道的与互连层接触的部分上形成磁化方向与第一磁畴的磁化方向相同的第二磁畴。
2.如权利要求1所述的方法，其中，写入轨道包括所述第一磁畴以及磁化方向与第一磁畴的磁化方向相反的第三磁畴。
3.如权利要求2所述的方法，其中，定位第一磁畴的步骤包括：通过使电流流过写入轨道的两端，使第一磁畴移动到与互连层接触的区域。
4.如权利要求1所述的方法，其中，形成第二磁畴的步骤包括：使电流从数据记录轨道向着写入轨道的方向流动；在数据记录轨道上形成第二磁畴。
5.如权利要求1所述的方法，其中，写入轨道和数据记录轨道包含磁各向异性常数在105J/m3和107J/m3之间的磁材料。
6.如权利要求5所述的方法，其中，写入轨道和数据记录轨道包括CoPt和FePt中的至少一种。
7.如权利要求1所述的方法，其中，互连层包含磁各向异性常数在102J/m3和103J/m3之间的磁材料。
8.如权利要求7所述的方法，其中，互连层包含NiFe、CoFe、Ni、Fe、Co及它们之间形成的合金中的至少一种。
9.一种读取存储器装置中的数据的方法，所述存储器装置包含：具有磁阻传感器的写入轨道、设置在写入轨道的第一端上的互连层以及设置在互连层上的数据记录轨道，所述存储器装置利用磁畴壁的移动，所述方法包括：
使写入轨道的具有互不相同的磁化方向的磁畴向着写入轨道的第二端移动；
使数据记录轨道的磁畴穿过互连层向着写入轨道移动； 
使用磁阻传感器检测从数据记录轨道移动到写入轨道的磁畴的磁化方向。
10.如权利要求9所述的方法，其中，通过使电流流过写入轨道的第一端和第二端来使所述写入轨道的磁畴移动。
11.如权利要求9所述的方法，其中，通过使电流流过数据记录轨道和设置在磁阻传感器旁边的电极来使所述数据记录轨道的磁畴移动。
12.如权利要求9所述的方法，其中，检测磁化方向的步骤包括：在磁畴从数据记录轨道移到写入轨道之后，将电压施加到数据记录轨道和写入轨道；使移动到写入轨道的磁畴与磁阻传感器接触。
13.如权利要求9所述的方法，其中，写入轨道和数据记录轨道包含磁各向异性常数在105J/m3和107J/m3之间的磁材料。
14.如权利要求9所述的方法，其中，写入轨道和数据记录轨道包括CoPt和FePt中的至少一种。
15.如权利要求9所述的方法，其中，互连层包含磁各向异性常数在102J/m3和103J/m3之间的磁材料。
16.如权利要求15所述的方法，其中，互连层包含NiFe、CoFe、Ni、Fe、Co及它们之间形成的合金中的至少一种。 
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101586271B1 (ko) * 2008-04-03 2016-01-20 삼성전자주식회사 자기 메모리 소자 및 그 정보 쓰기 및 읽기 방법
US8050074B2 (en) * 2009-02-17 2011-11-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic packet memory storage devices, memory systems including such devices, and methods of controlling such devices
US8406029B2 (en) 2009-02-17 2013-03-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Identification of data positions in magnetic packet memory storage devices, memory systems including such devices, and methods of controlling such devices
US8279667B2 (en) * 2009-05-08 2012-10-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Integrated circuit memory systems and program methods thereof including a magnetic track memory array using magnetic domain wall movement
CN103563000B (zh) * 2011-05-19 2016-12-07 加利福尼亚大学董事会 电压控制的磁各向异性（vcma）开关和电磁存储器（meram）
US8638601B1 (en) * 2012-07-06 2014-01-28 International Business Machines Corporation Domain wall motion in perpendicularly magnetized wires having magnetic multilayers with engineered interfaces
CN105096963B (zh) 2014-04-25 2018-06-26 华为技术有限公司 写装置及磁性存储器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1320102A2 (en) * 2001-12-13 2003-06-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic random access memory and method of operating the same
CN1426065A (zh) * 2001-03-19 2003-06-25 三星电子株式会社 磁随机存取存储器及其制造方法
US20040252539A1 (en) * 2003-06-10 2004-12-16 International Business Machines Corporation Shiftable magnetic shift register and method of using the same
CN101211652A (zh) * 2006-12-29 2008-07-02 三星电子株式会社 利用磁畴壁移动的信息存储装置和制造该装置的方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6934976B2 (en) * 2000-11-20 2005-08-30 Arichell Technologies, Inc. Toilet flusher with novel valves and controls
EP1310962A1 (en) 2001-11-08 2003-05-14 Hitachi Ltd. Magnetic memory cell
US6928671B2 (en) * 2002-08-06 2005-08-16 Latham Plastics, Inc. Tie down assembly for pool covers and pool cover incorporating same
US6898132B2 (en) * 2003-06-10 2005-05-24 International Business Machines Corporation System and method for writing to a magnetic shift register
US6920062B2 (en) * 2003-10-14 2005-07-19 International Business Machines Corporation System and method for reading data stored on a magnetic shift register
US6970379B2 (en) 2003-10-14 2005-11-29 International Business Machines Corporation System and method for storing data in an unpatterned, continuous magnetic layer
JP2006005308A (ja) * 2004-06-21 2006-01-05 Victor Co Of Japan Ltd 不揮発性磁気メモリ
US7236386B2 (en) 2004-12-04 2007-06-26 International Business Machines Corporation System and method for transferring data to and from a magnetic shift register with a shiftable data column
JP2006196708A (ja) * 2005-01-13 2006-07-27 Institute Of Physical & Chemical Research 磁気情報記録素子、磁気情報記録媒体および磁気情報記録素子の磁壁生成方法
KR100933888B1 (ko) * 2005-12-29 2009-12-28 서울시립대학교 산학협력단 자성 금속을 이용한 자기 기억 소자
KR100763910B1 (ko) * 2006-02-23 2007-10-05 삼성전자주식회사 마그네틱 도메인 드래깅을 이용하는 자성 메모리 소자
JP5092464B2 (ja) * 2006-03-20 2012-12-05 富士電機株式会社 磁壁移動検出端子を有する磁壁移動型磁気記録素子
US7957175B2 (en) * 2006-12-22 2011-06-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Information storage devices using movement of magnetic domain walls and methods of manufacturing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1426065A (zh) * 2001-03-19 2003-06-25 三星电子株式会社 磁随机存取存储器及其制造方法
EP1320102A2 (en) * 2001-12-13 2003-06-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic random access memory and method of operating the same
US20040252539A1 (en) * 2003-06-10 2004-12-16 International Business Machines Corporation Shiftable magnetic shift register and method of using the same
CN101211652A (zh) * 2006-12-29 2008-07-02 三星电子株式会社 利用磁畴壁移动的信息存储装置和制造该装置的方法

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