DE10113787C1 - Logikschaltungsanordnung - Google Patents
LogikschaltungsanordnungInfo
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Abstract
Logikschaltungsanordnung, mit mindestens einem magnetoresistiven Element mit einer hartmagnetischen und einer weichmagnetischen Schicht, dem ein Leiter mit mindestens zwei Signalanschlüssen zugeordnet ist, mittels dem im stromdurchflossenen Zustand ein auf das magnetoresistive Element einwirkendes Magnetfeld erzeugbar ist, mittels dem die Magnetisierung der weichmagnetischen Schicht des magnetoresistiven Elements umschaltbar ist, wobei das magnetoresistive Element (2) wenigstens eine magnetische Schicht (8) aufweist, die ein im Wesentlichen parallel oder antiparallel zur leichten Richtung (L) der weichmagnetischen Schicht (4) stehendes magnetisches Offset-Feld (H¶offset¶) erzeugt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Logikschaltungsanordnung, mit
mindestens einem magnetoresistiven Element mit einer hartmag
netischen Schicht und einer weichmagnetischen Schicht, dem
ein Leiter mit mindestens zwei Signalanschlüssen zugeordnet
ist, mittels dem im stromdurchflossenen Zustand ein auf das
magnetoresistive Element einwirkendes Magnetfeld erzeugbar
ist, mittels dem die Magnetisierung einer weichmagnetischen
Schicht des magnetoresistiven Elements umschaltbar ist.
Aus der Veröffentlichung "Programmable logic using giant
magnetoresistance and spin-dependent tunneling devices (invi
ted)" von William C. Black, Jr. and Bodhisattva Das, Journal
of applied physics, Band 87, Nr. 9 vom 01.05.2000, ist eine
feldprogrammierbare Logikschaltungsanordnung bekannt, welche
mehrere magnetoresistive Elemente und zugeordnete Referenz-
Elemente umfasst. Der Typ der Logikschaltung, ob es sich also
um eine Schaltung mit einer OR-, NOR-, AND- oder NAND-
Funktion handelt, wird durch entsprechende Programmierung
eingestellt, wozu man sich der harten und der weichen Schicht
der magnetoresistiven Elemente, also der Referenz-Schicht,
bedient, an die ein entsprechender Strom angelegt wird, der
zur Ausrichtung derselben dient. Die Funktionsart wird durch
die jeweilige Einstellung an einem magnetoresistiven Element
sowie seinem zugeordneten Referenzelement definiert.
Zum einen ist die Art der Funktionsprogrammierung aufwendig,
zum anderen sind hierfür jeweils mindestens drei Elemente er
forderlich, um ein Logikgrundelement zu bilden.
Aus der DE 43 26 999 A1 ist eine Vorrichtung zum magnetfeld
gesteuerten Schalten zu entnehmen, bei der die Magnetisierung
einer weichmagnetischen Schicht eines GMR-Schichtensystems
mit Hilfe eines externen, von einer Schaltmagnetfeldquelle
wie z. B. einem Magneten oder einer Magnetspule erzeugten Mag
netfeldes zu drehen/zu schalten ist. Die vorgenannten Logik-
Funktionen sind dabei nicht ohne weiteres mit einer einzigen
derartigen Vorrichtung zu realisieren.
Aus der US 6,034,887 geht ferner ein magnetoresistives
Schichtensytem mit einer Tunnelbarrierenschicht hervor, mit
dem eine Logik-Schaltunganordnung mit den eingangs genannten
Merkmalen aufzubauen ist. Verschiedene Ausgestaltungsmöglich
keiten von Logik-Schaltungsanordnungen unter Verwendung sol
cher magnetoresistiver Schichtensysteme sind aus "Journ.
Appl. Phys.", Vol. 87, No. 9, 1.5.2000, Seiten 6674 bis 6679
zu entnehmen.
Ferner ist aus der nicht-vorveröffentlichten DE 100 53 206 C1
eine Logikschaltungsanordnung der eingangs genannten Art be
kannt, bei der mindestens ein weiterer bestrombarer Leiter
vorgesehen ist, mittels dem bedarfsabhängig ein im Wesentli
chen senkrecht zur Magnetisierung der weichmagnetischen
Schicht stehendes weiteres Magnetfeld erzeugt werden kann.
Dieses senkrecht stehende weitere Magnetfeld ermöglicht es,
bedarfsabhängig die Koerzitivfeldstärke der weichmagnetischen
Speicherschicht zu variieren. Liegt kein senkrecht stehendes
Magnetfeld an, so ist die zum Umschalten erforderliche Koer
zitivfeldstärke hoch, das heißt, es müssen an beiden Signal
anschlüssen entsprechende Signale anliegen, so dass additiv
ein hinreichend hoher Strom über den Leiter fließt, der ein
hinreichend hohes Magnetfeld erzeugt, das eine Feldstärke be
sitzt, die gleich oder größer der Koerzitivfeldstärke ist. In
diesem Fall ist eine AND-Logik realisiert. Wird nun das senk
recht stehende Magnetfeld erzeugt, so verringert sich die
Koerzitivfeldstärke. Zum Drehen ist es dann bereits ausrei
chend, wenn lediglich ein Signal und damit nur der halbe
Strom über den Leiter fließt, das heißt, es ist ein niedriges
Feld zum Umschalten ausreichend. In diesem Fall wäre eine OR-
Funktion realisiert, da jedes der Signale individuell zum
Schalten ausreicht.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine feldprogram
mierbare Logikschaltung anzugeben, bei der auf einfache Weise
die Funktion eingestellt werden kann.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Logikschaltungsan
ordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgese
hen, dass das magnetoresistive Element wenigstens eine
weitere magnetische Schicht aufweist, die ein auf die Magne
tisierung der weichmagnetischen Schicht einwirkendes magneti
sches Offset-Feld erzeugt.
Über das in beliebiger Richtung zur Magnetisierung der weich
magnetischen Schicht stehende Offset-Feld kann das Schaltver
halten des Logikelements je nach Feldausrichtung beeinflusst
werden.
Das über die erfindungsgemäß vorgesehene weitere magnetische
Schicht erzeugbare magnetische Offset-Feld kann entweder im
Wesentlichen parallel oder antiparallel zur Magnetisierung
der hartmagnetischen Schicht gerichtet sein. Das heißt, je
nach dessen Ausrichtung wirkt es unterstützend und damit die
Koerzitivfeldstärke, die zum Drehen der Magnetisierung der
weichmagnetischen Schicht in die leichte Richtung erforder
lich ist, erniedrigend (bei paralleler Ausrichtung). Oder das
Offset-Feld erhöht die erforderliche Koerzitivfeldstärke im
Falle einer antiparallelen Ausrichtung. Aufgrund der hier
durch erreichbaren programmierungsabhängigen Einstellmöglich
keit der Koerzitivfeldstärke kann folglich festgelegt werden,
ob zum Drehen der Magnetisierung beispielsweise in die leich
te Richtung der weichmagnetischen Schicht, die in er Regel
parallel zur Magnetisierung der hartmagnetischen Schicht
steht, bereits ein an dem Leiter anliegendes Signal ausrei
chend ist (OR-Funktion), oder ob beide Signale additiv gege
ben werden müssen (AND-Funktion). Anders als bei der in der
nicht-vorveröffentlichten DE 100 53 206 C1 beschriebenen Aus
führungsform mit dem senkrecht zur Magnetisierung stehenden
Feld, das zu einer schmäleren Hysterese führt, ergibt sich
bei der erfindungsgemäßen Logikschaltungsanordnung eine Ver
schiebung der Hysterese je nach Ausrichtung des Offset-Felds
zu höheren oder niedrigeren Koerzitivfeldstärken, wobei die
Breite der Hysterese jedoch im Wesentlichen gleich bleibt.
Ferner kann das Offset-Feld auch im Wesentlichen senkrecht
zur Magnetisierung der hartmagnetischen Schicht stehen. In
diesem Fall kommt es zu einer Verschmälerung der Hysterese,
wie in der nicht-vorveröffentlichten DE 100 53 206 C1 be
schrieben, jedoch mit dem Vorteil, dass dieses Feld dauerhaft
anliegt und nicht durch kontinuierliche Bestromung eines Lei
ters erzeugt werden muss.
Insgesamt ist mit der erfindungsgemäßen Logikschaltungsanord
nung mit der seitens des magnetoresistiven Elements vorgese
henen zusätzlichen magnetischen Schicht zur Erzeugung des
Offset-Felds eine einfache Programmierung der gesamten Logikschaltung
möglich, da sie lediglich durch entsprechende Ein
stellung bzw. Ausrichtung der Magnetisierung der magnetischen
Schicht zur Erzeugung des Offset-Felds in ihrer Funktion pro
grammiert werden kann.
Zur einfachen Einstellung der Magnetisierung der magnetischen
Schicht und damit zur Definierung der Richtung des Offset-
Felds (z. B. parallel, antiparallel oder senkrecht) ist es be
sonders zweckmäßig, wenn die Magnetisierung der magnetischen
Schicht durch wenigstens ein externes Magnetfeld einstellbar
ist. Zur parallelen oder antiparallelen Ausrichtung erfolgt
dies zweckmäßigerweise durch ein vom stromdurchflossenen Lei
ter erzeugtes Magnetfeld. Das heißt, zum Programmieren der
Logikschaltungsanordnung ist lediglich ein hinreichend hoher
Strom über den stromdurchflossenen Leiter zu führen, der so
bemessen ist, dass die hierdurch erzeugte Feldstärke größer
ist als die Koerzitivfeldstärke der magnetischen Schicht, um
eine vom Vorzeichen des Stroms und damit der Richtung des er
zeugten Magnetfelds abhängige Einstellung der Magnetisierung
der magnetischen Schicht vorzunehmen. Die Steuerung der
Bestromung des Leiters kann durch eine externe Logiksteuerung
erfolgen, die bei einer arrayartigen Ausbildung der Logik
schaltungsanordnung mit einer Vielzahl weiterer magnetore
sistiver Elemente mit zugeordneten Leitern natürlich die Pro
grammierung sämtlicher einzelner Logikschaltungselemente
steuert.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass
die Koerzitivfeldstärke der magnetischen Schicht größer als
die maximale Feldstärke des zum Schalten der weichmagneti
schen Schicht erzeugbaren Magnetfelds ist. Das heißt, die ma
ximale Feldstärke des bei Signalgabe über den Leiter erzeug
ten Magnetfelds ist stets kleiner als die Koerzitivfeldstärke
der magnetischen Schicht, so dass eine Umprogrammierung der
magnetischen Schicht und damit des Offset-Felds im normalen
Schalt- oder Speicherbetrieb, wenn eben Signale über den Lei
ter geführt werden, ausgeschlossen ist. Die Koerzitivfeldstärke
der magnetischen Schicht sollte deutlich größer
sein als die maximale Feldstärke des Schaltfelds, z. B. we
nigstens um einen Faktor zwei, wobei die Wahl der jeweiligen
Feldstärken jedoch im Belieben des Fachmanns steht. Die ge
naue Wahl der Feldstärke ist experimentell möglich.
Ferner kann in Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgese
hen sein, dass die Koerzitivfeldstärke der magnetischen
Schicht kleiner ist als die Koerzitivfeldstärke einer hart
magnetischen Schicht des magnetoresistiven Elements. Bekann
termaßen verfügt jedes magnetoresistive Element über eine
hartmagnetische Referenz- oder Biasschicht, die ein zentraler
Teil eines magnetoresistiven Elements ist. Abhängig von der
Stellung der Magnetisierung der weichmagnetischen Schalt- o
der Speicherschicht des magnetoresistiven Elements zur Magne
tisierung der hartmagnetischen, stabilen und in ihrer Rich
tung während des normalen Betriebs nicht geänderten Schicht
bestimmt sich der Widerstand des magnetoresistiven Elements
und damit die Höhe der abgreifbaren Ausgangssignale. Die
Funktionsweise derartiger magnetoresistiver Elemente ist be
kannt, hierauf muss nicht näher eingegangen werden.
Nach der genannten Erfindungsausgestaltung ist nun sicherge
stellt, dass die Koerzitivfeldstärke der magnetischen Schicht
kleiner ist als die der hartmagnetischen Schicht. Das heißt,
die Magnetisierung der hartmagnetischen Schicht wird beim
Programmieren der magnetischen Schicht von dem hierfür er
zeugten Magnetfeld nicht beeinflusst. Auch hier sollte die
Koerzitivfeldstärke der hartmagnetischen Schicht deutlich
größer sein als die der magnetischen Schicht, z. B. um einen
Faktor 10.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Logikschaltungsan
ordnung eine Vielzahl von arrayartig angeordneten magnetore
sistiven Elementen mit zugeordneten Leitern aufweist, das
heißt, sie ist als großes, eine hohe Kapazität aufweisendes
Logikarray ausgebildet. Zur Steuerung des Arrays hinsichtlich
der Programmierung ist wie bereits beschrieben eine externe
Steuerungseinrichtung vorgesehen, die die Programmierfelder
zeugung steuert.
Die magnetoresistiven Elemente selbst können als GMR-(giant
magnetoresistiv) oder TMR-(tunneling magnetoresistiv)Senso
ren ausgebildet sein.
Ferner kann erfindungsgemäß wenigstens ein weiterer Leiter
vorgesehen sein, mittels dem ein im Wesentlichen senkrecht
zur Magnetisierung der hartmagnetischen Schicht stehendes
Magnetfeld erzeugbar ist. Dieses Magnetfeld ermöglicht es
ebenfalls die zum Drehen bzw. Umschalten der Magnetisierung
der weichmagnetischen Schicht erforderliche Koerzitivfeld
stärke zu verringern. Der weitere Leiter sowie das über ihn
erzeugbare Magnetfeld entspricht in seiner Funktion der, die
in der nachveröffentlichten Patentanmeldung 100 53 206.3 be
schrieben ist. Wird nun z. B. bei paralleler oder antiparalle
ler Ausrichtung der Magnetisierung der magnetischen Schicht
und damit des Offset-Felds zusätzlich das Magnetfeld über den
weiteren Leiter angelegt, das senkrecht dazu steht, so ergibt
sich zum einen die aufgrund der parallelen/antiparallelen
Ausrichtung resultierende Verschiebung der Hysteresekurve,
zum anderen die aus dem senkrecht dazu stehenden Feld des
weiteren Leiters resultierende Verschmälerung der Hysterese.
Es ist damit noch ein weiterer Freiheitsgrad hinsichtlich der
Programmierung gegeben. Für diese Anwendung muss das über den
weiteren Leiter erzeugte senkrecht stehende Magnetfeld natür
lich kleiner sein als die Koerzitivfeldstärke der magneti
schen Schicht, damit diese nicht ummagnetisiert wird.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung des weiteren Leiters ist
ferner der, dass über das mit ihm erzeugbare senkrecht ste
hende Magnetfeld auch die Magnetisierung der magnetischen
Schicht geändert werden kann. Ist diese beispielsweise ur
sprünglich parallel ausgerichtet, so kann durch ein entspre
chend hohes über den weiteren Leiter erzeugtes Magnetfeld die
Magnetisierung der magnetischen Schicht senkrecht zur hart
magnetischen Schicht gedreht werden. Es wird dann mittels des
Offset-Felds ein kontinuierlich anliegendes Biasfeld erzeugt,
das in seiner Richtung dem Magnetfeld entspricht, das beim
kontinuierlichen Bestromen des weiteren Leiters erzeugt wird.
Der Unterschied ist jedoch, dass durch die senkrechte Ein
stellung der Magnetisierung der magnetischen Schicht kontinu
ierlich ein senkrechtes Magnetfeld auf die weichmagnetische
Schicht einwirkt, ohne dass hierfür der Leiter kontinuierlich
zu bestromen ist, während es bei der vorher beschriebenen
Ausführung, wo über den weiteren Leiter lediglich ein zusätz
liches senkrecht stehendes Magnetfeld zum parallelen oder an
tiparallelen Feld der magnetischen Schicht erzeugt wird, ei
ner kontinuierlichen Bestromen des Leiters bedarf.
Ein weiterer beachtlicher Vorteil der Verwendung des weiteren
Leiters ist, dass durch Überlagern der Magnetfelder, die beim
Bestromen des Leiters, über den die Signale geführt werden,
und des weiteren Leiters erzeugt werden, die Magnetisierung
der magnetischen Schicht auch in jede beliebige andere Stel
lung, also in jeden beliebigen Winkel bezüglich der Magneti
sierung der hartmagnetischen Schicht gedreht werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Logikschaltungsanordnung sind in der bereits benannten nach
veröffentlichten Patentanmeldung 100 53 206.3 beschrieben,
auf die ausdrücklich Bezug genommen wird und deren Inhalt in
die Offenbarung dieser Patentanmeldung mit einbezogen wird.
Sowohl die magnetische Schicht wie auch ggf. der weitere Lei
ter sollten derart dimensioniert und angeordnet sein, dass
die von ihnen erzeugbaren Magnetfelder im Wesentlichen homo
gen auf die weichmagnetische Schicht einwirken, d. h., dass
über die Fläche der weichmagnetischen Schicht ein im Wesent
lichen homogenes Magnetfeld anliegt, so dass die Koerzitiv
feldstärke gleichmäßig über die weichmagnetische Schicht be
einflusst werden kann.
Weiterhin kann einem oder mehreren magnetoresistiven Elemen
ten ein magnetoresistives Referenz-Element zugeordnet sein,
das gleichermaßen aufgebaut ist, also auch sofern am magneto
resistiven Element vorgesehen einen weiteren Leiter umfasst.
Dieses Referenz-Element dient ausschließlich zu Referenzzwe
cken, hinsichtlich der Feldprogrammierbarkeit, die allein
durch die magnetische Schicht und ggf. den weiteren Leiter
erzielt wird, trägt das Referenz-Element nichts bei. Gleich
wohl ist es zweckmäßig, um Widerstandsvariationen auf bzw.
über den Wafer auszugleichen.
Im Falle einer Kombination des magnetoresistiven Elements mit
der erfindungsgemäß vorgesehenen magnetischen Schicht mit
einem weiteren, das senkrechte Magnetfeld erzeugenden Leiter
ist es zweckmäßig, wenn diesem weiteren Leiter ein Schalt-
oder Steuerelement zugeordnet ist, über das die Erzeugung des
weiteren Magnetfelds steuerbar ist. Als ein solches Schalt-
oder Steuerelement kann jedes beliebige Element dienen, das
es ermöglicht, dann, wenn es erforderlich ist einen Strom
über den Leiter, der mit einer entsprechenden Stromquelle
verbunden ist, zu führen. Als ein solches Schalt- oder Steu
erelement kann zweckmäßigerweise eine MRAM-Speicherzelle, al
so eine Magnetic-Random-Access-Memory-Zelle verwendet werden,
über deren Zustand der Bestromungsbetrieb des weiteren Lei
ters definiert wird. Zweckmäßigerweise wird ein Schalt- oder
Steuerelement mit nicht flüchtig gespeicherter Schalt- oder
Steuerinformation verwendet.
Weiterhin kann bei Verwendung dieses weiteren Leiters durch
diesen ein niedriges Bias-Magnetfeld, das im Wesentlichen
kontinuierlich auf das magnetoresistive Element einwirkt, er
zeugt werden, wobei das Bias-Magnetfeld niedriger ist als das
eigentliche von dem weiteren Leiter erzeugte senkrecht ste
hende Magnetfeld. Das Bias-Magnetfeld erniedrigt die Koerzi
tivfeldstärke ebenfalls, jedoch nur gering, was dahingehend
von Vorteil ist, als die Hysteresekurve "homogener" wird. Man
nähert sich einem idealen Schaltverhalten, das Schalten ist
schneller möglich. Das magnetoresistive Element bzw. ggf. das
Referenz-Element wird also etwas vorgespannt.
Wegen weiterer Ausgestaltungsformen wird nochmals auf die
nachveröffentlichte Patentanmeldung 100 53 206.3 verwiesen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er
geben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbei
spiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Logikschaltungsanordnung,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des magnetoresistiven Ele
ments mit einer in eine erste Richtung magnetisier
ten magnetischen Schicht,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung entsprechend Fig. 2 mit ei
ner in eine zweite Richtung magnetisierten magneti
schen Schicht,
Fig. 4 eine Prinzipskizze einer idealisierten Schaltkurve
des magnetoresistiven Elements mit Asteroid-
Schaltverhalten für das in Fig. 2 gezeigte magneto
resistive Element,
Fig. 5 eine Prinzipskizze einer idealisierten Schaltkurve
eines magnetoresistiven Elements mit Asteroid-
Schaltverhalten für das in Fig. 3 gezeigte magneto
resistive Element, und
Fig. 6 eine Prinzipskizze einer weiteren Logikschaltungs
anordnung.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Logikschaltungsanordnung 1
bestehend aus einem magnetoresistiven Element 2, beispiels
weise einem GMR- oder einem TMR-Element. Dieses magnetoresistive
Element ist über geeignete Zuleitungen mit einem
Messstrom I0 bestrombar, wobei die Größe der abgreifbaren
Messspannungen abhängig davon ist, wie die Magnetisierung der
weichmagnetischen Schicht des magnetoresistiven Elements zur
Magnetisierung der hartmagnetischen Referenzschicht steht.
Die Grundfunktion eines GMR- oder TMR-Elements ist hinrei
chend bekannt, auf sie muss hier nicht näher eingegangen wer
den.
Elektrisch isoliert verläuft quer über dem magnetoresistiven
Element 2 ein ebenfalls bestrombarer Leiter 3, der im
bestromten Zustand ein Magnetfeld am Ort der weichmagneti
schen Schicht des magnetoresistiven Elements 2 erzeugt. Der
Strom IA/B im Leiter 3 addiert sich aus den Einzelströmen der
beiden Logikeingänge A und B, an die entsprechende Logiksig
nale gelegt werden können. Der Spannungsabfall U über dem
magnetoresistiven Element ist der logische Ausgang.
Der Strom-Spannungsverlauf eines magnetoresistiven Elements 2
folgt direkt aus der Hysteresekurve der weichmagnetischen
Schicht des magnetoresistiven Elements und nimmt im Idealfall
bei konstantem I0 zwei diskrete Werte an, die zur Definition
einer logischen "0" (U0) und einer logischen "1" (U1) dienen.
Das Grundprinzip bzw. der prinzipielle Verlauf ist in den
Fig. 4 und 5 anhand der Hysteresekurven dargestellt.
Zwei diskrete Stromwerte der Logikeingänge A und B werden als
logische "1" (I(1)) und logische "0" (I(0)) definiert. Je
nachdem, bei welchen Stromkombinationen bzw. den sich daraus
ergebenden Strömen und damit Magnetfeldern über dem magneto
resistiven Element 2 die Ummagnetisierung der weichmagneti
schen Schicht und damit die Änderung der Spannung U von logi
scher "0" nach logischer "1" schaltet, definiert sich die Lo
gikschaltung als OR-, NOR-, AND- oder NAND-Funktion.
Sind I(0), I(1), U(0) und U(1) einmal global festgelegt, dann
definiert das Schaltverhalten und dabei konkret die Koerzitivfeldstärke
Hc der weichmagnetischen Schicht des magnetore
sistiven Elements 2 die Funktion der logischen Schaltung. Ist
Hc klein, so dass bereits eine logische "1" an einem der Ein
gänge A, B genügt, um von U(0) nach U(1) zu schalten, so
liegt eine OR-Funktion vor (schaltet das Element von U(1)
nach U(0), so liegt eine NOR-Funktion vor). Ist Hc so groß,
dass an beiden logischen Eingängen eine logische "1" anliegen
muss, damit das über den Leiter 3 erzeugte Magnetfeld hinrei
chend groß ist, so dass das magnetoresistive Element 2 ummag
netisiert und die Spannung schaltet, so liegt eine AND-
Funktion vor (und entsprechend bei einem Umschalten von U(1)
nach U(0) eine NAND-Funktion).
Durch geeignete Variation der Koerzitivfeldstärke Hc der
weichmagnetischen Schicht des magnetoresistiven Elements 2
kann somit die Logikschaltung 1 in ihrer Funktion definiert
werden. Das Verhältnis der Koerzitivfeldstärke zur Höhe des
über einen der Eingänge A oder B anlegbaren Signalstroms bzw.
dem hierüber erzeugbaren Magnetfeld definiert also die Funk
tion.
Die Erfindung macht sich nun den Umstand zunutze, dass mit
tels eines parallel oder antiparallel zur leichten magneti
schen Richtung der magnetischen Schicht, die eine uniaxiale
magnetische Anisotropie aufweist, und deren Schaltverhalten
durch eine sogenannte Asteroid-Kurve charakterisiert wird,
die Koerzitivfeldstärke betragsmäßig variiert werden kann.
Material, Geometrie und Dimensionen der weichmagnetischen
Schicht des magnetoresistiven Elements sind so gewählt, dass
das Element ein Asteroid-Schaltverhalten zeigt und die Koer
zitivfeldstärke in der leichten Richtung durch ein externes
Magnetfeld variiert werden kann. Zu diesem Zweck ist ein be
sonderer Schichtaufbau des magnetoresistiven Elements vorge
sehen. Für die hier vorliegende Erfindung ist das Asteroid-
Schaltverhalten jedoch nicht notwendig; es ist im realen Bau
element wünschenswert, um hohe Schaltgeschwindigkeiten zu er
reichen.
Fig. 2 zeigt in einer Schnittdarstellung als Prinzipskizze
das magnetoresistive Element 2. Dieses weist folgenden
Schichtaufbau auf:
- - weichmagnetische Schicht 4
- - Tunnelbarriere 5
- - künstlicher Antiferromagnet 6 (AAF = Artificial Antiferro magnet)
- - elektrische Zuleitung 7
- - zusätzliche magnetische Schicht 8
- - Buffer-Schicht 9
- - Substrat 10.
Die magnetische Schicht 8 weist eine Magnetisierung M auf,
die im gezeigten Beispiel parallel zur leichten Richtung L
der weichmagnetischen Schicht 4 steht. Die Magnetisierung M
der magnetischen Schicht 8 erzeugt ein Offset-Feld Hoffset, das
im gezeigten Beispiel antiparallel zur leichten Richtung L
der weichmagnetischen Schicht 4 steht. Diese antiparallele
Ausrichtung des Offset-Felds Hoffset zur leichten Richtung L,
in die die Magnetisierung der weichmagnetischen Schicht 4,
also der Schalt- oder Speicherschicht beim Schalten dreht,
wirkt also dem Drehprozess entgegen. Dies führt dazu, dass
zum Schalten eine höhere Schaltfeldstärke zu erzeugen ist.
Fig. 4 zeigt den diesbezüglichen Hystereseverlauf, wobei hier
die Spannung über den Strom aufgetragen ist. Ersichtlich ist
der idealisierte Hystereseverlauf nicht zentralsymmetrisch
zum Nullpunkt des Koordinatensystems, sondern nach rechts
verschoben. Das heißt, um von U0 nach U1 zu schalten ist eine
relativ große Feldstärke erforderlich, die nur dann erzeugt
werden kann, wenn an beiden Signaleingängen A und B ein Sig
nal anliegt. In diesem Fall wäre also ein AND-Schaltung rea
lisiert.
Anders sind die Verhältnisse bei dem in Fig. 3 gezeigten
magnetoresistiven Sensorelement, das dem aus Fig. 2 vom Aufbau
her entspricht. Jedoch ist die Magnetisierung M der mag
netischen Schicht 8 hier antiparallel zur leichten Richtung L
der weichmagnetischen Schicht 4 ausgerichtet. Das von der
Magnetisierung M erzeugte Offset-Feld Hoffset verläuft hier pa
rallel zur leichten Richtung L, das heißt, es verstärkt bzw.
unterstützt eine Drehung der beispielsweise im Ausgangszu
stand entgegen der leichten Richtung L stehenden Magnetisie
rung beim Drehen in die leichte Richtung.
Die zugehörige Hysteresekurve zeigt Fig. 5. Ersichtlich ist
hier die Hysteresekurve nach links verschoben im Vergleich
zur Hysterese nach Fig. 4. In diesem Fall ist eine OR-
Schaltung realisiert, da zum Schalten der Magnetisierung der
weichmagnetischen Schicht 4 lediglich ein Signal an einem der
Eingänge A oder B ausreicht.
Je nachdem, wie die Magnetisierung M der magnetischen Schicht
8 bezüglich der Magnetisierung der hartmagnetischen Schicht
also ausgerichtet ist, kann ein AND- oder ein OR-Logikelement
realisiert werden.
In den Fig. 4 und 5 ergibt sich die AND- bzw. die OR-Funktion
bei fester Richtung der Magnetisierung der hartmagnetischen
Schicht jeweils dann, wenn von U0 auf U1 geschalten wird.
Wird in die jeweils andere Richtung von U1 auf U0 geschalten,
so zeigt das magnetoresistive Element gemäß Fig. 2 und 4 ein
NOR-Verhalten, während das magnetoresistive Element gemäß
Fig. 3 und 5 ein NAND-Verhalten zeigt.
Die Einstellung der Magnetisierung M und damit die Feldpro
grammierung erfolgt durch Bestromen des Leiters 3. An einen
oder beiden Eingängen A und B wird ein so hoher Strom gelegt,
dass ein Magnetfeld erzeugt wird, das auf die magnetische
Schicht 8 einwirkt und größer als deren Koerzitivfeldstärke
ist. Je nach Vorzeichen des eingeprägten Stromes und damit
der Richtung des erzeugten Einstellfeldes richtet sich die
Magnetisierung M entweder parallel oder antiparallel zur
leichten Achse L der weichmagnetischen Schicht 4 aus. Die
Magnetisierung M steht also senkrecht zur Magnetfeldleiter
bahn 3. Dabei ist die magnetische Schicht 8 derart dimensio
niert und bemessen und aus einem entsprechenden Material ge
wählt, dass zum einen ihre Koerzitivfeldstärke deutlich grö
ßer ist als die Koerzitivfeldstärke der weichmagnetischen
Schicht. Hierdurch wird vermieden, dass die Magnetisierung M
durch das normale Schalten der Magnetisierung der weichmagne
tischen Schicht 4 beeinflusst oder geändert wird. Darüber
hinaus muss die Koerzitivfeldstärke der magnetischen Schicht
8 auch wesentlich kleiner als die Koerzitivfeldstärke einer
hartmagnetischen Referenz- oder Biasschicht des AAF-Systems 6
sein. Denn es muss sichergestellt sein, dass die Magnetisie
rung dieser Referenz- oder Biasschicht während des Program
mierens der magnetischen Schicht 8 und damit der Ausrichtung
der Magnetisierung M nicht geändert wird. Beispielsweise ist
die Koerzitivfeldstärke der magnetischen Schicht 8 viermal
größer als die der weichmagnetischen Schicht 4 und zwanzigmal
kleiner als die der hartmagnetischen Referenz- oder Bias
schicht.
Weiterhin ist zum einen die magnetische Schicht natürlich
auch derart zu dimensionieren und zu bemessen und zum anderen
die Geometrie und Dimension des magnetoresistiven Elements,
dass das erzeugte Streufeld oder Offset-Feld Hoffset im Bereich
der weichmagnetischen Schicht einerseits möglichst homogen
und andererseits hinreichend groß ist, um einen die Hysterese
ausreichend verschiebenden Einfluss auf die Koerzitiv
feldstärke der weichmagnetischen Schicht 4 zu haben. Schließ
lich ist noch darauf hinzuweisen, dass die Position der mag
netischen Schicht 8 im Schichtsystem des magnetoresistiven
Elements frei wählbar ist, solange ihre Magnetisierung mit
einem über den Leiter 3 geführten Strom geschaltet werden
kann und ihr magnetostatisches Feld derart groß ist, dass die
Hysterese qualitativ wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt verscho
ben werden kann. Es ist also durchaus auch denkbar, die mag
netische Schicht nach der weichmagnetischen Schicht 4 aufzubringen,
wobei eine oder mehrere isolierende Zwischenschich
ten dazwischengesetzt werden.
Als Material der zusätzlichen magnetischen Schicht 8 kann z. B.
CoFe verwendet werden, denkbar sind aber auch andere
weichmagnetische Materialien. Ebenso muss das hartmagnetische
System 6 kein AAF-System sein, sondern kann auch eine Einzel
schicht oder ein durch Exchange-Bias gebildetes System sein.
Es sind also beliebige Variationsmöglichkeiten denkbar, so
lange das Grundziel erreicht wird, nämlich die qualitative
Verschiebung der Hysteresen bei einem funktionierenden magne
toresistiven System, so dass dies für eine feldprogrammierba
re Logik ausgenutzt werden kann.
Nachfolgend wird ein Beispiel gegeben, wie die logischen Ein-
und Ausgänge definiert werden können:
Die logischen Eingänge sind definiert:
logische "1": I(1) = I*
logische "0": I(0) = -0,5 I*.
logische "1": I(1) = I*
logische "0": I(0) = -0,5 I*.
Die logischen Ausgänge sind definiert:
logische "1": U(1) = U1
logische "0": U(0) = U0.
logische "1": U(1) = U1
logische "0": U(0) = U0.
Bevor eine logische Funktion ausgeführt wird ist das magneto
resistive Element 2 in einen definierten Ausgangszustand zu
bringen, wobei in diesem Ausführungsbeispiel an beiden Ein
gängen eine logische 0 angelegt wird (reset-Funktion). Es
liegt also an beiden Eingängen A und B ein Strom I(0) = -0,5 I*
an. Mit diesen Definitionen und dem in den Fig. 4 und 5
gezeigten Schaltverhalten folgt, dass durch Programmierung
der magnetischen Schicht 8 mit einem Strom von z. B. +4 I*
das magnetoresistive Element als AND-Funktion (Fig. 4) und
mit einem Strom von -4 I* als OR-Funktion (Fig. 5) definiert
werden kann. Der Faktor 4 ist hier willkürlich gewählt und
setzt voraus, dass die Koerzitivfeldstärke der magnetischen
Schicht 8 ca. viermal so groß ist wie die Koerzitivfeldstärke
der weichmagnetischen Schicht 4.
Bezogen auf Fig. 4 muss also zum Schalten der Magnetisierung
der weichmagnetischen Schicht 4 und damit zum Schalten von U0
auf U1 an beiden Eingängen A und B ein Strom von 0,5 I* an
liegen, während es bei der in Fig. 5 gezeigten Hysterese aus
reichend ist, wenn entweder am Eingang A oder am Eingang B
ein Strom von 0,5 I* anliegt.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsge
mäßen Logikschaltungsanordnung 11. Diese entspricht insoweit
der Logikschaltungsanordnung 1 aus Fig. 1, jedoch ist hier
zum einen ein weiterer Leiter 12 vorgesehen, der zum Erzeugen
eines Magnetfelds dient, das senkrecht zur Magnetisierung des
hartmagnetischen Schichtsystems 6 steht. Dieses Feld kann
entweder kleiner als die Koerzitivfeldstärke der magnetischen
Schicht 8 sein, d. h., es lässt deren Magnetisierung unbeein
flusst. Wird dieses Feld über den weiteren Leiter 12 ange
legt, so führt dies dazu, dass die in den Fig. 4 und 5 ge
zeigte Hysteresekurve schmäler wird. Darüber hinaus kann über
den weiteren Leiter 12 ein so hohes Magnetfeld angelegt wer
den, dass die Magnetisierung der magnetischen Schicht 8 in
Richtung dieses senkrecht stehenden Feldes gedreht wird. Das
senkrechte Magnetfeld würde in diesem Fall kontinuierlich
auch ohne Bestromen des weiteren Leiters 12 anliegen.
Weiterhin ist hier ein zweites magnetoresistives Referenz-
Element 13 vorgesehen, oberhalb welchem ebenfalls elektrisch
isoliert ein Leiter 14 verläuft, so dass auch hier das Refe
renz-Element 13 mit einem Magnetfeld geschaltet wird wie das
eigentliche Messelement 2. Der Aufbau des Referenz-Elements
hinsichtlich der Schichtfolge etc. entspricht dem des eigent
lichen Messelements 2. Über das magnetoresistive Referenz-
Element 13, bei dem ebenfalls ein kontinuierlicher Strom I(0)
anliegt, wird gleichermaßen eine Referenzspannung UR abge
griffen, die im Idealfall im Bereich Umax < UR < Umin liegt,
wobei Umax, Umin der maximale bzw. minimale Spannungsabfall im
Element 2 bei Strom I(0) ist.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die Erfindung eine
feldprogrammierbare Logikschaltungsanordnung angibt, die we
sentlich weniger Fläche benötigt und mithin auf einer gerin
geren Fläche auf den Wafer aufgebaut werden kann. Weiter kann
sie auf einfache Weise jederzeit in ihrer Funktion umgeschal
ten werden, da hierzu lediglich die Magnetisierung M der mag
netischen Schicht 8 umgedreht werden muss.
Claims (15)
1. Logikschaltungsanordnung (1) mit mindestens einem magneto
resistiven Element (2) mit einer hartmagnetischen Schicht und
einer weichmagnetischen Schicht (4), dem ein Leiter (3) mit
mindestens zwei Signalanschlüssen (A, B) zugeordnet ist, mit
tels dem im stromdurchflossenen Zustand ein auf das magneto
resistive Element (2) einwirkendes Magnetfeld erzeugbar ist,
mittels dem die Magnetisierung (M) der weichmagnetischen
Schicht (4) des magnetoresistiven Elements (2) umschaltbar
ist, dadurch gekennzeichnet, dass
das magnetoresistive Element (2) wenigstens eine weitere mag
netische Schicht (8) aufweist, die ein auf die Magnetisierung
(M) der weichmagnetischen Schicht (4) einwirkendes magneti
sches Offsetfeld (Hoffset) erzeugt.
2. Logikschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Offsetfeld im Wesent
lichen parallel, antiparallel oder senkrecht zur Magnetisie
rung der hartmagnetischen Schicht (6) steht.
3. Logikschaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, das die Richtung
der Magnetisierung der magnetischen Schicht und damit die
Richtung des Offset-Felds durch wenigstens ein externes Mag
netfeld einstellbar ist.
4. Logikschaltungsanordnung nach Anspruch 2 und 3, da
durch gekennzeichnet, dass die Magneti
sierung (M) der magnetischen Schicht (8) in die parallele o
der antiparallele Stellung durch ein von dem stromdurchflos
senen Leiter (3) erzeugbares Magnetfeld einstellbar ist.
5. Logikschaltungsanordnung nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Koerzitivfeldstärke der magnetischen Schicht (8)
größer ist als die maximale Feldstärke des zum Schalten der
weichmagnetischen Schicht (4) erzeugbaren Magnetfelds.
6. Logikschaltungsanordnung nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Koerzitivfeldstärke der magnetischen Schicht (8)
kleiner ist als die Koerzitivfeldstärke der hartmagnetischen
Schicht (6) des magnetoresistiven Elements (2).
7. Logikschaltungsanordnung nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass ein weiterer Leiter (12) vorgesehen ist, mittels dem ein
im Wesentlichen senkrecht zur Magnetisierung der hartmagneti
schen Schicht (6) stehendes Magnetfeld erzeugbar ist.
8. Logikschaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Magnetisierung (M)
der magnetischen Schicht (8) mittels des weiteren Leiters
(12) in die senkrechte Stellung einstellbar ist.
9. Logikschaltung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Magnetisierung der
magnetischen Schicht in eine andere Richtung als die paralle
le, die antiparallele oder die senkrechte Stellung durch
Überlagerung der mittels des Leiters (3) und des weiteren
Leiters (12) erzeugbaren Magnetfelder einstellbar ist.
10. Logikschaltungsanordnung nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass sie eine Vielzahl von arrayartig angeordneten magnetore
sistiven Elementen (2) mit zugeordneten Leitern (3) aufweist.
11. Logikschaltungsanordnung nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das magnetoresistive Element (2) ein GMR- oder ein TMR-
Sensor ist.
12. Logikschaltungsanordnung nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die magnetische Schicht (8) und gegebenenfalls der wei
tere Leiter (12) derart dimensioniert und angeordnet sind,
dass die von ihnen erzeugten Magnetfelder im Wesentlichen ho
mogen auf die weichmagnetische Schicht (4) einwirken.
13. Logikschaltungsanordnung nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass einem oder mehreren magnetoresistiven Elementen (2) ein
magnetoresistives Referenzelement (13) zugeordnet ist, das in
seinem Aufbau dem des magnetoresistiven Elements (2) ent
spricht und dem ein Leiter (14) zugeordnet ist.
14. Logikschaltungsanordnung nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass dem magnetoresistiven Element (2) ein Verstärkerelement
zugeordnet ist.
15. Logikschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis
14, dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere weitere, dem magnetoresistiven Element zugeordnete,
über- und/oder nebeneinander liegende und elektrisch vonein
ander isolierte Leiter vorgesehen sind.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001113787 DE10113787C1 (de) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | Logikschaltungsanordnung |
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---|---|
DE (1) | DE10113787C1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10255857B3 (de) * | 2002-11-29 | 2004-07-15 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Magnetische Logikeinrichtung |
WO2004084410A1 (de) * | 2003-03-17 | 2004-09-30 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Magnetische logikeinrichtung und verfahren zu deren betrieb |
DE102007034256A1 (de) | 2007-07-21 | 2009-01-22 | Universität Bielefeld | Rekonfigurierbare magnetische Logikschaltungsanordnung und Verfahren zur Herstellung und zum Betreiben derartiger Logikeinrichtungen |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4326999A1 (de) * | 1993-08-11 | 1995-02-16 | Siemens Ag | Vorrichtung zum magnetfeldgesteuerten Schalten |
US6034887A (en) * | 1998-08-05 | 2000-03-07 | International Business Machines Corporation | Non-volatile magnetic memory cell and devices |
DE10053206C1 (de) * | 2000-10-26 | 2002-01-17 | Siemens Ag | Logikschaltungsanordnung |
-
2001
- 2001-03-21 DE DE2001113787 patent/DE10113787C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4326999A1 (de) * | 1993-08-11 | 1995-02-16 | Siemens Ag | Vorrichtung zum magnetfeldgesteuerten Schalten |
US6034887A (en) * | 1998-08-05 | 2000-03-07 | International Business Machines Corporation | Non-volatile magnetic memory cell and devices |
DE10053206C1 (de) * | 2000-10-26 | 2002-01-17 | Siemens Ag | Logikschaltungsanordnung |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Jun Shen: Logic Devices and Circuits Based on Giant Magnetoresistance in IEEE Transactions on Magnetics, 33(1997)6, pp. 4492-449 * |
William C. Black, Jr. and Bodhisattva Das: Pro- grammable logic using giant-magnetoresistance and spin-dependent tunneling devices (invited) in Journal of Applied Physics, 87(2000)9, pp.6674- 6679 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10255857B3 (de) * | 2002-11-29 | 2004-07-15 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Magnetische Logikeinrichtung |
US7652398B2 (en) | 2002-11-29 | 2010-01-26 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Magnetic logic device |
WO2004084410A1 (de) * | 2003-03-17 | 2004-09-30 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Magnetische logikeinrichtung und verfahren zu deren betrieb |
DE102007034256A1 (de) | 2007-07-21 | 2009-01-22 | Universität Bielefeld | Rekonfigurierbare magnetische Logikschaltungsanordnung und Verfahren zur Herstellung und zum Betreiben derartiger Logikeinrichtungen |
WO2009012755A1 (de) * | 2007-07-21 | 2009-01-29 | Universität Bielefeld | Rekonfigurierbare magnetische logikschaltungsanordnung und verfahren zur herstellung und zum betreiben derartiger logikeinrichtungen |
US7825686B2 (en) | 2007-07-21 | 2010-11-02 | Universitaet Bielefeld | Reconfigurable magnetic logic-circuit array and methods for producing and operating such logic devices |
CN101803192B (zh) * | 2007-07-21 | 2013-06-19 | 比勒费尔德大学 | 可重新配置的磁逻辑电路结构及用于制造和操作这种逻辑设备的方法 |
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