CN110021699A

CN110021699A - 磁性隧道结器件以及磁性随机存储器

Info

Publication number: CN110021699A
Application number: CN201810023640.2A
Authority: CN
Inventors: 何世坤; 竹敏
Original assignee: CETHIK Group Ltd
Current assignee: CETHIK Group Ltd; Hikstor Technology Co Ltd
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2019-07-16
Anticipated expiration: 2038-01-10
Also published as: CN110021699B

Abstract

本发明公开了一种磁性隧道结器件以及磁性随机存储器。其中，该磁性隧道结器件包括：第一磁性层、第二磁性层、第三磁性层以及介于第一磁性层与第二磁性层之间的第一分离层、介于第二磁性层与第三磁性层之间的第二分离层，其中，第三磁性层的磁化方向固定，第二磁性层的磁化方向平行或反平行于第三磁性层的磁化方向，第二磁性层的磁化方向与磁性隧道结器件中电流的方向相关，第一磁性层的磁化强度与磁性隧道结器件所处的环境温度相关，且第一磁性层为第二磁性层提供自旋转移力矩。本发明解决了现有的MRAM在低温下难以写入数据、高温下读取数据容易数据丢失的技术问题。

Description

磁性隧道结器件以及磁性随机存储器

技术领域

本发明涉及电子领域，具体而言，涉及一种磁性隧道结器件以及磁性随机存储器。

背景技术

磁性随机存储器(简称为MRAM)是利用电流改变磁性隧道结(简称为MTJ)的存储器，这是一种极具有潜力的新型存储器。该存储器除了具有电路设计简单，读写速度快，无限次擦写等优点外，相对于传统存储器如DRAM的最大优势为非易失性，也即断电数据不丢失。作为非易失性存储器，MRAM在室外、物联网应用中前景巨大，这就要求MRAM能在不同的工作温度下可以正常工作并保证数据不丢失。但是，现有的MRAM在低温下难以写入数据、高温下读取数据容易数据丢失的问题，严重影响了MRAM的存储性能。

针对现有的MRAM在低温下难以写入数据、高温下读取数据容易数据丢失的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种磁性隧道结器件以及磁性随机存储器，以至少解决现有的MRAM在低温下难以写入数据、高温下读取数据容易数据丢失的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种磁性隧道结器件，包括：第一磁性层、第二磁性层、第三磁性层以及介于所述第一磁性层与所述第二磁性层之间的第一分离层、介于所述第二磁性层与所述第三磁性层之间的第二分离层，其中，所述第三磁性层的磁化方向固定，所述第二磁性层的磁化方向与所述第三磁性层的磁化方向平行或反平行，所述第二磁性层的磁化方向与磁性隧道结器件中电流的方向相关，所述第一磁性层的磁化强度与所述磁性隧道结器件所处的环境温度相关，且所述第一磁性层为所述第二磁性层提供自旋转移力矩。

进一步地，所述第一磁性层为铁磁材料，所述第一磁性层的居里温度范围为0-120℃。

进一步地，所述铁磁材料为铁钒合金Fe_xV_1-x，其中，0.32<x<0.68。

进一步地，所述第一磁性层的磁化方向为第一磁化方向，所述第二磁性层与所述第三磁性层的磁化方向为第二磁化方向，其中，所述第一磁化方向与所述第二磁化方向之间的夹角大于60度，小于120度。

进一步地，所述第一磁化方向与所述第二磁化方向之间的夹角为90度。

进一步地，所述第一分离层为绝缘层、非磁性金属层或者由绝缘层与非磁性金属层组成的薄膜。

进一步地，所述第一分离层的厚度在0.2-5纳米之间。

进一步地，所述第二分离层采用绝缘材料。

进一步地，所述第二磁性层为CoFeB|NM|CoFeB结构，其中，NM为非磁性金属层。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种磁性随机存储器，包括：本发明实施例中的任一项所述的磁性隧道结器件。

在本发明实施例中，磁性隧道结器件可以包括第一磁性层、第二磁性层、第三磁性层以及介于第一磁性层与第二磁性层之间的第一分离层、介于第二磁性层与第三磁性层之间的第二分离层，其中，第三磁性层的磁化方向固定，所述第二磁性层的磁化方向可变，与第三磁性层的磁化方向平行或反平行，，第一磁性层的磁化强度与磁性隧道结器件所处的环境温度相关，且第一磁性层为第二磁性层提供自旋转移力矩。该磁性隧道结器件通过磁化强度随温度变化的第一磁性层为第二磁性层提供自旋转移力矩，达到了使得第二磁性层在不同温度下均可以快速翻转的目的，进而解决了现有的MRAM在低温下难以写入数据、高温下读取数据容易数据丢失的技术问题，从而实现了MRAM在任意环境温度下保证数据存储时间、且降低数据读扰动的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的一种磁性隧道结的示意图；

图2是根据现有技术的一种MRAM位元示意图；

图3a是根据本发明实施例的一种面内磁化对应的势垒示意图；

图3b是根据本发明实施例的一种垂直磁化对应的势垒示意图；

图4是传统的磁性隧道结能量势垒高度Δ随温度T变化的曲线示意图；

图5是传统的磁性隧道结写错率WER与读扰动率RDR随温度变化的曲线示意图；

图6是根据本发明实施例的一种磁性隧道结器件的示意图；

图7是根据本发明实施例的第一磁性层的磁化强度对温度变化的曲线示意图；

图8是根据本发明实施例的一种可选的第一磁化方向与第二磁化方向之间的关系的示意图；

图9是根据本发明实施例的另一种可选的第一磁化方向与第二磁化方向之间的关系的示意图；以及

图10是根据本发明实施例的磁性随机存储器MRAM的位元示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种磁性隧道结器件的实施例。

在对本发明实施例的磁性隧道结器件进行具体介绍之前，此处首先对相关技术中的磁性隧道结进行简单介绍，以便于对本发明实施例中的磁性隧道结器件进行更好地理解：

图1是根据现有技术的一种磁性隧道结的示意图，如图1所示，现有技术中的磁性隧道结(简称为MTJ)是基于隧道磁阻(简称为TMR)效应的器件，核心部分由两层磁性层和介于磁性层中间的介质层组成。第一磁性层磁化取向固定，称为固定层，第二磁性层磁化取向可通过磁场或电流改变，称为自由层，也可以称为记录层，进而使这两层磁性层处于平行态或反平行态，分别对应高电阻态和低电阻态，可以用来存储数据信息。固定层与自由层之间的介质层称为隧道层。

磁性随机存储器(简称为MRAM)是利用电流改变MTJ状态的存储器，例如自旋转移力矩磁性随机存储器(简称为ST-MRAM)。图2是根据现有技术的一种MRAM位元示意图，如图2所示，该MRAM可以包括如图1所示的磁性隧道结以及晶体管，其中，磁性隧道结MTJ与晶体管串联连接。MRAM中MTJ的自由层(也即记录层)的磁性方向可以由外场(H)或者写电流(I)操控。当自由层磁化方向和固定层的磁化方向平行或反平行时，可以分别对应数据0或者1。

下面将重点分析一下影响MRAM的存储性能的因素。

MRAM的一个核心优势为其非易失性，即断电之后MRAM中存储的数据不会丢失，MTJ中两态之间必须有足够高的势垒来阻挡热激活效应导致的磁翻转。图3a和图3b显示了MTJ在平行态和反平行态之间转换对应的热激活势垒示意图，其中，图3a是根据本发明实施例的一种面内磁化对应的势垒示意图，该图显示了面内磁化MTJ热激活势垒对应于形状各向异性。图3b是根据本发明实施例的一种垂直磁化对应的势垒示意图，该图显示垂直磁化MTJ热激活势垒对应于自由层面内磁化和面外磁化之间的能力差，一般取决于垂直界面各向异性和退磁能。

根据统计概率，MRAM的数据保持时间可以表达为：

τ＝τ₀expΔ＝τ₀exp(E/k_BT)

其中，τ₀～1ns为特征时间；E为能量势垒高度，取决于各向异性能和自由层体积；Δ为约化后的能量势垒高度。为了使得MRAM的数据保持时间达到10年及以上，则Δ>41。

MRAM的写电压正比于Δ以及材料阻尼系数α，反比于自旋极化率p，具体参见以下公式：

综上分析，为了提高MRAM的存储性能，需要提高非易失性(也即提高Δ)；降低写电压或电流(也即降低材料阻尼系数α，增加自旋极化率p以提供更大的自旋转移力矩)；降低写错率WER；降低读扰动率RDR。

需要强调的是，MRAM数据写入和丢失都是概率事件，该概率和数据保持时间必须同时在芯片所有工作温度下被满足。而Δ随温度升高而降低，如图4所示，因此该指标是按照芯片工作的最高环境温度来定义的。然而，其他和MRAM相关的关键参数，如写电流、写错率WER和读扰动率RDR都和Δ相关，因此这些关键参数都和温度关联。具体地：

写电流：MTJ中信息的写入基于热扰动辅助的自旋转移力矩驱动自由层翻转，以具备微缩化优势的垂直磁化MTJ为例，临近写电流(50％概率写错误)密度为：

其中，α和g分别为材料阻尼系数和自旋转移力矩效率系数，γ、e、μ₀以及μ_B分别为旋磁比、电动电荷、真空磁导率、波尔磁子等常数。可以看出，写电流正比于能量势垒，临界写电流I_c0随温度升高降低。

写错率WER：要达到1E-6的写错率，必须要施加更高的写电流，如以下公式：

其中，t_pw以及t₀分别为写脉冲宽度和特征时间，后者约为1ns，j＝i-1，则从上述公式可以看出，能量势垒Δ越大，则达到特定的写错率WER值所需要的额外电流越大，也即写错率WER随温度升高降低。

读扰动率RDR：读扰动率RDR可以用以下公式描述：

其中，t_read以及I_read为读脉冲宽度和数值，在芯片设计中依据速度和信噪声单独优化。从上述公式可以看出，读扰动随能量势垒增加而降低，也即读扰动率RDR随温度升高增大。

综上分析，可以得到以下结论：

结合图5所示的变化曲线，现有的MTJ以及基于MTJ的存储器，在固定写电压下，写错率WER随温度增加而降低，也就是在低于室温下难以写入数据。在固定读电压下，读扰动率RDR随温度增加而增加，也就是在高于室温下读数据易导致数据丢失。

相关技术中的MRAM为了提高写速度，尝试引入额外的自由极化层，为自由层提供额外的自旋转移力矩，从而提高自旋极化率p.该方法能够加快室温下的翻转速度，降低写电压。但是，该方法必然引入额外的扰动，包括量子涨落导致的随机力矩和杂散磁场等对自由层的扰动。该扰动会导致自由层在较热环境温度下(如酷暑)数据保持时间显著减低，读扰动率显著加大，严重阻碍MRAM在物联网等室外环境中的应用。

为此，本发明实施例提供了一种磁性隧道结器件，来解决上述问题缺陷。

图6是根据本发明实施例的一种磁性隧道结器件的示意图，如图6所示，本发明实施例中的磁性隧道结器件可以包括：第一磁性层、第二磁性层、第三磁性层以及介于第一磁性层与第二磁性层之间的第一分离层、介于第二磁性层与第三磁性层之间的第二分离层。其中，第三磁性层的磁化方向固定，第三磁性层可以称为固定层，固定层可以为第二磁性层提供自旋转移力矩。第二磁性层的磁化方向与第三磁性层的磁化方向平行或反平行，第二磁性层的磁化方向可变，第二磁性层的磁化方向受磁性隧道结器件中的写入电流方向控制，第二磁性层可以称为自由层。第一磁性层的磁化强度与磁性隧道结器件所处的环境温度相关，且第一磁性层也可以为第二磁性层提供额外的自旋转移力矩，第一磁性层可以称为磁性大小可变层。第一分离层可以称为非磁性分离层，第二分离层可以称为隧道层。

需要说明的是，本发明实施例的磁性隧道结器件中的第一磁性层可以为铁磁材料，第一磁性层的居里温度范围可以为0-120℃。可选地，铁磁材料可以为铁钒合金Fe_xV_1-x，其中，0.32<x<0.68。此处需要说明的是，第一磁性层所采用的铁磁材料还可以为其他材料，此处不再一一举例说明。本发明实施例通过在磁性隧道结器件中增设第一磁性层，且第一磁性层采用铁磁材料，可以使得第一磁性层的磁化强度随温度变化，进而改变在不同温度下第一磁性层为第二磁性层所提供的自旋转移力矩的大小。

图7是根据本发明实施例的第一磁性层的磁化强度对温度变化的曲线示意图，如图7所示，在较低温度下，第一磁性层(磁性大小可变层)的磁化强度高，并和第二磁性层(自由层)的磁化方向存在显著夹角，因此可提供除固定层施加给自由层之外额外的自旋转移力矩，辅助自由层翻转，降低写电压和写错率。磁性大小可变层的磁化强度随温度升高降低，在较高的环境温度下(如85℃)，该磁性大小可变层的磁化强度显著减小或相变为非磁性层，因此不再为自由层提供额外的自旋转移力矩。

下面将详细分析一下在不同温度下第一磁性层对第二磁性层的影响：

STT＝m₁×(m₁×m₂)pIμ_B/M_sVe

如上述公式，自旋转移力矩STT在磁性多层膜中通入电流时，磁性层m₁将受到来自磁性层m₂的力矩，力矩大小和两层的磁化方向之间的夹角、注入电流大小、自旋极化率p、自由层饱和磁化强度M_s、体积V以及波尔磁子μ_B等相关。

当MTJ中通入电流时，以电子从固定层(第三磁性层)流入磁性大小可变层(第一磁性层)为例。电子穿过固定层被极化，极化方向和固定层磁化方向相同。在磁性大小可变层中会有反射电子，极化方向和磁性大小可变层磁化方向相反。在正常情况下，热扰动导致自由层偏离平衡位置一个小角度(θ)。传统的MTJ结构仅仅依靠固定层对自由层施加的自旋转移力矩，初始力矩与sinθ成正比，比较小，自由层翻转慢，临界电流大。本发明中，自由层(第二磁性层)中将同时受到来自固定层和磁性大小可变层的自旋转移力矩。根据上述公式所示的STT理论，磁性大小可变层和自由层磁化方向夹角大(可为90度)，会提供一个较大的自旋转移力矩，辅助自由层快速翻转。

在低温下，由于热扰动较小(也即θ小)，传统的MTJ自由层受到固定层的转移力矩也小，不利于自由层翻转。而磁性大小可变层与自由层垂直，可以提供一个较大的初始力矩，驱动自由层快速运动。当自由层显著偏离平衡位置之后，由固定层产生的转移力矩越来越大，导致自由层快速翻转，并可降低临界电流。

在高温下，由于热扰动较大，同时能量势垒Δ也明显低于室温，在现有的OST技术中热扰动大大增加，将影响MTJ的数据保持时间，增加读扰动率。本发明实施例中，将磁性大小可变层的磁化强度降低，让其不提供额外的自旋转移力矩。

在中间温度下，由于磁性大小可变层的磁化强度随温度显著变化，自旋极化率也会显著变化，因此预期由磁性大小可变层导致的STT效应随温度增加而降低，可以补偿温度升高导致的热扰动增加。

作为一种可选的实施例，第一磁性层的磁化方向可以为第一磁化方向，例如第一磁化方向可以为沿薄膜面内的任一方向。第二磁性层与第三磁性层的磁化方向可以为第二磁化方向，其中，第一磁化方向与第二磁化方向之间的夹角可以为60-120度之间的任意角度，优选地，第一磁化方向与第二磁化方向为垂直关系，也即第一磁化方向与第二磁化方向之间的夹角为90度。图8是根据本发明实施例的一种可选的第一磁化方向与第二磁化方向之间的关系的示意图，如图8所示，第一磁性层的第一磁化方向为沿薄膜面的水平方向，第二磁性层和第三磁性层的第二磁化方向为垂直薄膜面的方向，第一磁化方向与第二磁化方向为垂直关系。在图8中还示出了第一磁性层(磁性大小可变层)的磁化强度随温度T的变化，如图8中第一磁性层中的箭头长短所示，随着温度的升高，第一磁性层的磁化强度降低。图9是根据本发明实施例的另一种可选的第一磁化方向与第二磁化方向之间的关系的示意图，如图9所示，第一磁性层的第一磁化方向为垂直薄膜面的方向，第二磁性层和第三磁性层的第二磁化方向为沿薄膜面的水平方向，第一磁化方向与第二磁化方向为垂直关系。在图9中也示出了第一磁性层(磁性大小可变层)的磁化强度随温度T的变化，如图9中第一磁性层中的箭头长短所示，随着温度的升高，第一磁性层的磁化强度降低。

还需要说明的是，本发明实施例中的磁性隧道结器件中的第一分离层(也即非磁性分离层)可以为绝缘层、非磁性金属层或者由绝缘层与非磁性金属层组成的薄膜。第一分离层的厚度可以在0.2-5纳米之间。此处对绝缘层以及非磁性金属层所采用的材料不做具体限定，例如绝缘层可以采用绝缘材料如MgO，MgAlO,MgOB,AlO等；非磁性金属层可以采用的材料如Ru,Ta,Mo,Ir,Ti,W,Cu,Hf,Cr等。本发明实施例中的磁性隧道结器件中的第二分离层(也即隧道层)可以采用绝缘材料如MgO，MgAlO,MgOB,AlO等。本发明实施例中的磁性隧道结器件中的第二磁性层(也即自由层)可以为CoFeB|NM|CoFeB结构，其中，NM为非磁性金属层，所采用的材料可以为Ru,Ta,Mo,Ir,Ti,W,Cu,Hf,Cr等。

需要说明的是，相对于传统的磁性隧道结，本发明实施例中的磁性隧道结器件新增设了磁化强度可以随温度变化的磁性大小可变层，用于分离磁性大小可变层与自由层的非磁性分离层。

基于本发明上述实施例所提供的磁性隧道结器件，根据本发明实施例，还提供了一种磁性随机存储器MRAM，需要说明的是，本发明实施例中的磁性随机存储器MRAM可以包括上述实施例中的任意一种磁性隧道结器件。

图10是根据本发明实施例的磁性随机存储器MRAM的位元示意图，如图10所示，该磁性随机存储器MRAM可以包括本发明实施例中的磁性隧道结器件以及晶体管，其中两者串联连接。需要说明的是，针对磁性隧道结器件已经在本发明上述实施例中进行了详细介绍，此处不再赘述。

由于本发明实施例中的磁性随机存储器MRAM使用本发明实施例中的磁性隧道结器件，因此，本发明实施例中的磁性随机存储器MRAM具有以下优势：

1)解决了低温下MRAM写入电流较大的问题，降低了对选择管的供电能力需求，从而可降低选择管尺寸，增加密度。

2)避免了引入额外的自旋转移力矩后自由层在高温下抗热扰动能力差的缺点，保证MRAM的非易失性和降低高温下的读扰动。

3)磁性大小可变层磁化强度随温度逐渐变化，适当调节该层的居里温度，可以使得芯片在整个工作温区对应的写电流大小相对固定，降低外围电路设计难度。

4)在同样的写电路下，加快MTJ翻转速度并动态保证稳定性。

本发明解决了传统MRAM写电压大的问题，同时保证MRAM在所有环境温度下数据保持时间满足指标，读扰动低，可以应用在高速读写的物联网和室外应用场景之中。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：嵌入式存储器，U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种磁性隧道结器件，其特征在于，包括：

第一磁性层、第二磁性层、第三磁性层以及介于所述第一磁性层与所述第二磁性层之间的第一分离层、介于所述第二磁性层与所述第三磁性层之间的第二分离层，其中，所述第三磁性层的磁化方向固定，所述第二磁性层的磁化方向与所述第三磁性层的磁化方向平行或反平行，所述第二磁性层的磁化方向与磁性隧道结器件中电流的方向相关，所述第一磁性层的磁化强度与所述磁性隧道结器件所处的环境温度相关，且所述第一磁性层为所述第二磁性层提供自旋转移力矩。

2.根据权利要求1所述的磁性隧道结器件，其特征在于，所述第一磁性层为铁磁材料，所述第一磁性层的居里温度范围为0-120℃。

3.根据权利要求2所述的磁性隧道结器件，其特征在于，所述铁磁材料为铁钒合金Fe_xV_1-x，其中，0.32<x<0.68。

4.根据权利要求1所述的磁性隧道结器件，其特征在于，所述第一磁性层的磁化方向为第一磁化方向，所述第二磁性层与所述第三磁性层的磁化方向为第二磁化方向，其中，所述第一磁化方向与所述第二磁化方向之间的夹角大于60度，小于120度。

5.根据权利要求4所述的磁性隧道结器件，其特征在于，所述第一磁化方向与所述第二磁化方向之间的夹角为90度。

6.根据权利要求1所述的磁性隧道结器件，其特征在于，所述第一分离层为绝缘层、非磁性金属层或者由绝缘层与非磁性金属层组成的薄膜。

7.根据权利要求6所述的磁性隧道结器件，其特征在于，所述第一分离层的厚度在0.2-5纳米之间。

8.根据权利要求1所述的磁性隧道结器件，其特征在于，所述第二分离层采用绝缘材料。

9.根据权利要求1所述的磁性隧道结器件，其特征在于，所述第二磁性层为CoFeB|NM|CoFeB结构，其中，NM为非磁性金属层。

10.一种磁性随机存储器，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的磁性隧道结器件。