DE69927487T2 - Verfahren zum Schreiben und Lesen von magnetoresistiven Speichern - Google Patents

Verfahren zum Schreiben und Lesen von magnetoresistiven Speichern Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Arrays von magnetoresistiven Speicherzellen und im Besonderen auf ein verbessertes Verfahren zum Schreiben/Lesen von Arrays von Speicherzellen hoher Dichte.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Ein magnetischer Schreib-/Lesespeicher ist ein nichtflüchtiger Speicher, der im Wesentlichen ein magnetoresistives (MR) Material, eine Leseleitung und eine Wortleitung umfasst. Der MRAM setzt die MR-Wirkung ein, um Speicherzustände zu speichern. Magnetische Vektoren in einer oder allen Schichten von MR-Material werden sehr schnell von einer Richtung in eine entgegengesetzte Richtung geschaltet, wenn dem MR-Material ein magnetisches Feld über einem bestimmten Schwellenwert zugeführt wird. Entsprechend der Richtung der magnetischen Vektoren in dem MR-Material werden Zustände gespeichert, zum Beispiel kann eine Richtung als eine logische "0" und eine andere Richtung als eine logische "1" definiert werden. Das MR-Material hält diese Zustände aufrecht, sogar ohne dass ein magnetisches Feld zugeführt wird. Die in dem MR-Material gespeicherten Zustände können dadurch gelesen werden, dass ein Lesestrom in einer Leseleitung aufgrund des Unterschiedes zwischen den magnetischen Widerständen der zwei Zustände durch die Zelle geführt wird.
  • Um in heutigen elektronischen Vorrichtungen von Nutzen zu sein, werden in magnetischen Schreib-/Lesespeichern Arrays von magnetischen Speicherzellen mit sehr hoher Dichte verwendet. In diesen Arrays mit hoher Dichte werden die Zellen im Allgemeinen in Zeilen und Spalten angeordnet, wobei individuelle Zellen durch die Auswahl einer geeigneten Zeile und Spalte, die die gewünschte Zelle enthalten, für Lese- und Schreiboperationen adressierbar sind. Außerdem werden orthogonale Stromleitungen zur Verfügung gestellt, eine für jede Zeile und eine für jede Spalte, so dass eine ausgewählte Zelle durch Zuführen von Strom zu der geeigneten Zeilenstromleitung und der geeigneten Spaltenstromleitung geschrieben wird. Das Problem, das sich ergibt, liegt darin, dass ein Strom, der Zeilen- und Spaltenstromleitungen zum Schreiben und/oder Lesen einer ausgewählten Zelle zugeführt wird, die Daten beeinflussen kann, die in anderen Zellen gespeichert sind, die sich nicht bei dem Kreuzungspunkt befinden.
  • Dementsprechend ist es äußerst wünschenswert, Verfahren zum Schreiben/Lesen von magnetischen Schreib /Lesespeichern zur Verfügung zu stellen, die keine anderen Zellen in den Speichern beeinflussen.
  • Ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues und verbessertes Verfahren zum Schreiben/Lesen von magnetischen Schreib-/Lesespeichern oder Arrays von magnetischen Speichern zur Verfügung zu stellen, das keine anderen Zellen in dem Speicher oder Array beeinträchtigt.
  • Ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues und verbessertes Verfahren zum Lesen/Schreiben von magnetischen Schreib-/Lesespeichern oder Arrays von magnetischen Speichern zur Verfügung zu stellen, das über eine bessere Selektivität und Reproduzierbarkeit verfügt.
  • Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues und verbessertes Verfahren zum Lesen/Schreiben von magnetischen Schreib-/Lesespeichern oder Arrays von magnetischen Speichern zur Verfügung zu stellen, das über ein stabileres Schalten verfügt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In einem Verfahren zum Lesen/Schreiben von Arrays von magnetoresistiven Zellen gemäß Anspruch 1 werden die oben dargelegten Probleme mindestens zum Teil gelöst und die oben dargelegten Zwecke realisiert. Jede Zelle verfügt über eine Leicht- und eine Hartmagnetisierungsachse, wobei mit jeder Zelle in dem Array eine erste Stromleitung verknüpft ist, die ein Leichtachsenfeld erzeugt, und eine zweite orthogonale Stromleitung verknüpft ist, die ein Hauptachsenfeld erzeugt, wenn ihr Strom zugeführt wird. Das Verfahren umfasst das Zuführen eines Stromes zu der zweiten orthogonalen Stromleitung in einer ersten Richtung, was ein Hart achsenfeld erzeugt, um die Enddomänen in allen Zellen unter der zweiten orthogonalen Stromleitung in einer festen Richtung aufrecht zu erhalten. Die Enddomänen in allen Zellen in dem Array werden ursprünglich in eine vorbestimmte Richtung eingestellt. Dann werden spezifische Zellen in dem Array zum Schreiben/Lesen dadurch adressiert, dass eine Zelle in dem Array durch Verwenden eines magnetischen Feldes ausgewählt wird, das durch zwei orthogonale Leitungen erzeugt wird, einschließlich dem Zuführen eines Stromes zu der ersten Stromleitung, die mit der ausgewählten Zelle verknüpft ist, um ein Leichtachsenfeld zu erzeugen, vorzugsweise ungefähr eine Hälfte des gesamten Feldes, das benötigt wird, um die magnetische Schicht zu schalten und gleichzeitig dem Zuführen eines Stromes in der ersten Richtung zu einer zweiten Stromleitung, die mit der zweiten Zelle verknüpft ist, um ein Hartachsenfeld zu erzeugen, vorzugsweise eine Hälfte des magnetischen Feldes, das benötigt wird, um das Bit zu schreiben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es wird auf die Zeichnungen Bezug genommen:
  • 1 ist eine vereinfachte Ansicht der oberen Ebene eines Arrays von magnetischen Speicherzellen;
  • 2 ist eine vereinfachte Ansicht einer einzelnen magnetischen Speicherzelle von dem Array von 1, die eine Magnetisierung und Magnetisierungsachse darstellt;
  • 3 ist ein Graph, der die Halbauswähltechnik des Schreibens/Lesens der in 2 dargestellten Zelle darstellt;
  • 4 ist ein Graph, der die theoretische Hartachsenmagnetisierungsschleife der Zelle von 2 darstellt;
  • 5 ist ein Graph, der die theoretische Leichtachsenmagnetisierungsschleife der Zelle von 2 darstellt; und
  • 6 ist ein Graph, der die tatsächliche Hartachsenmagnetisierungsschleife der Zelle von 2 darstellt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, darin ist 1 eine vereinfachte Ansicht der oberen Ebene eines Arrays 10 der magnetischen Speicherzelle 11. Im Allgemeinen werden die Zellen 11 auf einem Substrat gebildet und getragen, das zum Beispiel ein Halbleitersubstrat oder dergleichen sein kann. Außerdem werden die Zellen 11 im Allgemeinen in Zeilen und Spalten oder einer ähnlichen Anordnung, angeordnet, wobei jede Zeile mit einer Stromleitung 12 und jede Spalte mit einer Stromleitung 14 verknüpft ist. Weiterhin werden die Zellen 11 mit einer langen Achse, die sich parallel zu den Zeilen erstreckt, und einer queren Achse, die sich parallel zu den Spalten erstreckt, angeordnet. Wie unten ausführlicher erklärt wird, verfügt jede Zelle 11 über eine Leichtmagnetisierungsachse 19, die parallel zu der langen Achse (Länge) der Zelle ausgerichtet ist, und eine Hartmagnetisierungsachse 20, die parallel zu der kurzen Achse (Breite) der Zelle ausgerichtet ist. Somit ist mit jeder Zelle 11 in dem Array 10 eine Stromleitung 14 verknüpft, die ein Leichtachsenfeld erzeugt, und eine orthogonale Stromleitung 12 verknüpft, die ein Hartachsenfeld erzeugt, wenn ihnen Strom zugeführt wird.
  • Es wird nun auf 2 Bezug genommen, die eine vergrößerte isometrische Ansicht einer einzelnen magnetischen Speicherzelle 11 von dem Array 10 darstellt, die über mehrere Schichten eines magnetoresistiven Materials verfügt. Die Zelle 11 umfasst zum Beispiel eine erste magnetische Schicht 16 und eine zweite magnetische Schicht 17, die durch eine erste leitende oder isolierende Zwischenschicht 18 getrennt sind. Die magnetischen Schichten 16 und 17 können beide einzelne Schichten aus ferromagnetischen Materialien sein, wie zum Beispiel eine Schicht aus Nickel, Eisen, Kobalt, oder deren Legierungen. Alternativ können die Schichten 16 und 17 beide eine zusammengesetzte ferromagnetische Schicht sein, wie zum Beispiel einer Schicht aus Nickel-Eisen-Kobalt, die eine Schicht aus Kobalt-Eisen bedeckt, oder Dreischichtstrukturen, die Schichten von Kobalt-Eisen und Nickel-Eisen-Kobalt und Kobalt-Eisen mit Kobalt-Eisen an der Schnittstelle mit benachbarten Schichten umfassen. Materialien, die für die Schicht 18 geeignet sind, umfassen die meisten leitenden Materialien, wie zum Beispiel Cu, Ag, Au, Cr und ihre Legierungen, oder die meisten nicht-leitenden Materialien, wie zum Beispiel Oxide, Nitride, Dielektrika, etc. Obwohl gezeigt wird, dass die Zelle 11 in dieser Ausführungsform über zwei magnetische Schichten verfügt, kann die Zelle 11 in Abhängigkeit von der Anwendung und der spezifischen Ausführungsform über mehr als zwei magnetische Schichten verfügen.
  • Im Allgemeinen sind die Schichten 16 und 17 rechtwinklig und jede verfügt über einen Magnetisierungsvektor 21, der im Wesentlichen entlang der Länge der Zelle angeordnet ist und durch die physikalische Anisotropie parallel zu der Länge gehalten wird. Hier sollte klar sein, dass der Aus druck "rechtwinklig" so definiert ist, dass er alle Formen umfasst, in denen die magnetische Schleife der Hartachse nicht ideal ist, das heißt Enddomänen eine Rolle beim Schalten spielen. Eine Art und Weise, um das Anordnen des Magnetisierungsvektors entlang der Länge zu erreichen, besteht darin, die Breite kleiner zu bilden als die Breite der Wände der magnetischen Domänen oder der Übergangsbreite in den Schichten 16 und 17. Typischerweise resultieren Breiten von weniger als 1,0 bis 1,2 Mikrometer in einer solchen Einschränkung. Um eine hohe Dichte zu erreichen, ist die Breite im Allgemeinen kleiner als ein Mikrometer und so klein, wie aufgrund der Herstellungstechnologie möglich, und die Länge größer als die Breite. Außerdem betragen die Dicken der Schichten 16 und 17 ungefähr drei bis zehn Nanometer und die Dicken können in einigen Ausführungsformen unterschiedlich sein. Der Unterschied in der Dicke der Schichten 16 und 17 beeinflusst die Schaltpunkte und wird in einigen Strukturen zum Lesen und Schreiben von Zellen verwendet.
  • Wie in 2 dargestellt, wird ein Vektor 21 mit einer Pfeilspitze an beiden Enden dargestellt, um zwei verschiedene Magnetisierungszustände in der Zelle 11 darzustellen. Dem Fachmann auf dem Gebiet ist klar, dass die Magnetisierung in einer der Schichten 16 oder 17 im Allgemeinen fest ist und die andere in beide der zwei durch den Vektor 21 dargestellten Positionen rotieren kann. Ein Zustand wird als eine logische "0" bezeichnet und der andere Zustand ist eine logische "1". Obwohl dem Fachmann auf dem Gebiet klar ist, dass beiden Zuständen jede beliebige logische Definition zugewiesen werden kann, ist in diesem Beispiel die Zelle 11, wenn der Vektor 21 in 1 nach links zeigt, in einem logischen "0"-Zustand und wenn der Vektor 21 in die entgegengesetzte Richtung zeigt, in einem logischen "1"-Zustand.
  • In einer magnetischen Zelle von einem Tunnelübergangstyp ist die Schicht 18 eine Isolierschicht, deren Bereitstellung zwischen den ferromagnetischen Schichten 16 und 17 einen Tunnelübergang erzeugt, der einen Stromfluss senkrecht durch die Schicht 18, von der Schicht 16 zu der Schicht 17 (oder umgekehrt), erlaubt. Die Zelle 11 erscheint im Wesentlichen als eine relativ hohe Impedanz (hierin als ein Widerstand R bezeichnet). Wenn die Magnetisierungsvektoren in den Schichten 16 und 17 antiparallel sind, bleibt der Widerstand R der Zelle 11 sehr hoch. Wenn die Magnetisierungsvektoren der Schichten 16 und 17 parallel sind, verringert sich der Widerstand R der Zelle 11 merklich. Für eine Zelle von einem Tunnelübergangstyp stellt der Vektor 21 von 2 eine parallele oder antiparallele Position dar, wenn er nach links beziehungsweise nach rechts zeigt.
  • Der magnetische Vektor 21 stellt den Hauptteil der magnetischen Domäne oder Domänen in der Zelle 11 dar. Weil die Enden der Schichten 16 und 17 eine Unterbrechung in den magnetischen Domänen bilden, werden jedoch bei den Unterbrechungen oder Enden der Schichten 16 und 17 sehr hohe Felder und magnetische Pole gebildet. Entlang der Seiten der Schichten 16 und 17 gibt es keine Unterbrechungen, da der magnetische Vektor 21 im Wesentlichen parallel zu den Seiten angeordnet ist. Die hohen Felder an den Enden der Schichten 16 und 17 bewirken an den Enden angrenzende magnetische Vektoren, die als kleinere magnetische Enddomänen definiert werden und die versuchen, an den Enden eine ge schlossene magnetische Schleife zu bilden. Obwohl diese kleineren magnetischen Enddomänen hierin der Einfachheit halber als ein einzelner magnetischer Endvektor 22 an dem linken Ende und als ein einzelner magnetischer Endvektor 23 an dem rechten Ende dargestellt werden, ist klar, dass beide aus einem oder mehreren kleineren magnetischen Endvektoren zusammengesetzt sind, die in verschiedene Richtungen zeigen. Außerdem wird der Ausdruck "Enden" für die Zwecke dieser Offenbarung im Allgemeinen so definiert, dass er einen Bereich der Breite "W" der Schichten 16 und 17 und mit einer Länge, die gleich oder kleiner als der Abstand "W" zu den physikalischen Enden der Schichten 16 und 17 ist, bedeutet.
  • Das Problem, das die kleineren magnetischen Endvektoren 22 und 23 darstellen, besteht darin, dass sie zufällig angeordnet sind, im Allgemeinen ungefähr parallel zu den Unterbrechungen oder Enden der Schichten 16 und 17. Zum Beispiel können sowohl der magnetische Endvektor 22 als auch 23 aufwärts orientiert sein, kann der Endvektor 22 aufwärts orientiert sein, während der Endvektor 23 abwärts orientiert ist, kann der Endvektor 22 abwärts orientiert sein, während der Endvektor 23 aufwärts orientiert ist, können sowohl der Endvektor 22 als auch 23 abwärts orientiert sein, etc. Tatsächlich kann es sehr viel mehr mögliche Orientierungen geben, weil jeder der Endvektoren 22 und 23 mehrere kleinere magnetische Endvektoren darstellen kann.
  • Jedes mal, wenn der magnetische Vektor 21 geschaltet wird, können die magnetischen Endvektoren 22 und 23 ihre Position in Abhängigkeit von dem zugeführten magnetischen Feld, dem Material, der vorherigen Position, etc ändern o der nicht. Das Problem besteht darin, dass jede der verschiedenen möglichen Positionen der Endvektoren 22 und 23 in Änderungen des Widerstandes der Schicht 16 und/oder 17 resultiert, wenn in der magnetischen Speicherzelle 11 verwendet, sowie dass verschiedene Schaltfelder erforderlich sind, um ein Schalten in der Zelle 11 zu erzeugen. Das heißt, dass, weil jeder Satz der magnetischen Vektoren 21, 22 und 23 eine bestimmte Größe eines magnetischen Feldes benötigt, um die Richtung zu schalten, und weil entweder der magnetische Endvektor 22 oder 23 oder beide ihre Richtungen mit dem magnetischen Vektor 21 schalten können, die Größe des magnetischen Feldes, die erforderlich ist, um den magnetischen Vektor 21 zu schalten, jedes mal variieren kann, wenn er geschaltet wird. Die Widerstandsvariation kann ausreichen, um Probleme beim Lesen oder Erfassen von gespeicherten Zuständen in der magnetischen Speicherzelle zu verursachen, und die Variationen der Größe des magnetischen Feldes, das erforderlich ist, um Zustände in der Zelle zu schalten, kann Schaltprobleme verursachen, im Besonderen in großen Arrays, und verwendet zusätzlichen Strom, der in großen Arrays erheblich sein kann.
  • Es wird im Besonderen auf 3 Bezug genommen, darin wird ein Graph dargestellt, der die Halbauswähltechnik des Schreibens/Lesens der in 2 dargestellten Zelle darstellt. Der Ausdruck "Halbauswahl" bezieht sich im Allgemeinen auf die Tatsache, dass ungefähr eine Hälfte des Feldes, das erforderlich ist, um die Zelle zu schalten, durch einen Strom erzeugt wird, der einer der Stromleitungen 12/14 zugeführt wird, und ungefähr eine Hälfte des Feldes, das erforderlich ist, um die Zelle zu schalten, durch einen Strom erzeugt wird, der der anderen der Stromleitungen 12/14 zugeführt wird. Somit wird nur der adressierten Zelle das volle Schaltfeld zugeführt, während die restlichen Zellen in der erregten Zeile und Spalte nur über eine Hälfte des magnetischen Feldes verfügen, das zum Schalten erforderlich ist. Wie in 3 zu sehen ist, wird die Menge eines magnetischen Feldes, das erforderlich ist, um den Vektor 21 der Zelle 11 zu schalten, mit Ho bezeichnet. Nur durch Zuführen von hinreichend Strom zu der geeigneten Stromleitung 14, um ungefähr eine Hälfte dieses magnetischen Feldes zu erzeugen, bezeichnet durch den Punkt 25 auf der Hx (Leicht)-Achse, und durch gleichzeitiges Zuführen von hinreichend Strom zu der geeigneten Stromleitung 12, um ungefähr eine andere Hälfte dieses magnetischen Feldes zu erzeugen, bezeichnet durch den Punkt 26 auf der Hy (Hart)-Achse, wird der Vektor 21 (und die Zelle 11) jedoch in geeigneter Weise geschaltet, ohne eine andere Zelle in dem Array zu schalten. Dem Fachmann auf dem Gebiet ist klar, dass der Ausdruck "Halb" nur verwendet wird, um einen allgemeinen Bereich zu bezeichnen, und jede beliebige Kombination von Leicht- und Hartachsenfeldern, die die ausgewählte Zelle schaltet, ohne andere Zellen zu schalten, soll in dem Bereich dieser Erfindung liegen.
  • Das Halbauswahlverfahren basiert auf der Annahme, dass die Zellen einzelne Domänen sind. Das heißt, die Hartachsenschleife, wie in 4 zu sehen, beruht auf einer Magnetisierungsrotation und ist reversibel. Daher kehren andere Zellen, die sich vereinzelt unter dem Hartachsenfeld befinden (Zellen in der selben Zeile) zu dem ursprünglichen Zustand zurück, nachdem das Feld entfernt worden ist (das heißt, der Strom der ausgewählten Stromleitung 12 nicht länger zugeführt wird). Außerdem kehren andere Zellen, die sich vereinzelt unter dem Leichtachsenfeld befinden (Zellen in der selben Zeile) ebenso zu ihrem ursprünglichen Zustand zurück, weil das Leichtachsenfeld die Magnetisierung nur bis zu einem Punkt bewegt, der mit 27 auf der Leichtachsenschleife bezeichnet ist, wie in 5 zu sehen ist.
  • Reale Strukturen sind jedoch keine perfekten einzelne Domänen. Die Leicht- und Hartachsenschleifen sind nicht ideal. Eine realistischere Hartachsenschleife wird in 6 dargestellt. Wenn ein Hartachsenfeld einer Zelle 11 zugeführt wird, gibt es eine Chance, dass eine oder beide Enddomänen 22 und/oder 23 geschaltet werden können. Daher kehren Zellen unter dem Hartachsenfeld (Zellen, die sich in der selben Zeile wie die ausgewählte Zelle befinden) nicht zu ihrem ursprünglichen Zustand zurück. Für die in 5 zu sehende Leichtachsenschleife wird der Übergang dadurch verursacht, dass die ganze Zelle 11 (Vektor 21) geschaltet wird. Weil die Leichtachsenmagnetisierungsschleife relativ scharf ist, stellt ein Einstellen des Leichtachsenhalbauswählfeldes unter das Schaltfeld sicher, dass die ausgewählten Zellen keinen Störungen ausgesetzt sind.
  • Aus der obigen Beschreibung wird klar, dass das Hartachsenfeld unerwünschte Störungen in den verschiedenen Zellen des Arrays erzeugen kann. Um dieses Problem zu überwinden, wird ein Hartachsenfeld zugeführt, das alle Enddomänen oder die Vektoren 22 und 23 in allen Zellen 11 des Arrays 10 in eine feste Richtung schaltet. Obwohl diese Initialisierung vor jeder Schaltoperation zugeführt werden kann, wird bevorzugt, dass die Enddomänen aus Gründen der Einfachheit des Betriebs einmal am Anfang geschaltet werden. Es wird außerdem bevorzugt, dass die Initialisierung durch Zuführen eines Initialisierungsstroms an jede Stromleitung 12 in einer ausgewählten Richtung und vor einem Verwenden des Arrays 10 in jeder Operation bewerkstelligt wird. Der Initialisierungsstrom sollte hoch genug sein, um ein Hartachsenfeld zu erzeugen, das alle Enddomänen oder die Vektoren 22 und 23 in eine gemeinsame Richtung schaltet. Es ist natürlich klar, dass das initialisierende Hartachsenfeld außerdem durch ein externes Feld erzeugt werden kann, das dem Array 10 in einer festen Richtung zugeführt wird und hoch genug ist, um ein Hartachsenfeld zu erzeugen, das alle Enddomänen oder die Vektoren 22 und 23 in eine gemeinsame Richtung schaltet (oder erhält).
  • Im Anschluss an die Initialisierung des Arrays 10 oder mindestens der Initialisierung der Zeile, die die ausgewählte Zelle enthält, wird eine Zelle 11 in dem Array 10 zum Schreiben/Lesen durch Verwenden der Halbauswähltechnik ausgewählt, das heißt, durch Zuführen eines Halbauswählstromes zu der Stromleitung 14, die mit der ausgewählten Zelle verknüpft ist, um ein Halbauswählleichtachsenfeld zu erzeugen und gleichzeitig durch Zuführen eines Halbauswählstromes zu der orthogonalen Stromleitung 12, die mit der ausgewählten Zelle verknüpft ist, um ein Halbauswählhartachsenfeld zu erzeugen. Das Merkmal, das sicherstellt, dass die initialisierten Zellen unter der ausgewählten Stromleitung 12 nicht gestört werden, dass heißt zu ihren ursprünglichen Zuständen zurückkehren, besteht darin, dass der der orthogonalen Stromleitung 12 zugeführte Halbauswählstrom in der selben Richtung zugeführt wird wie der initialisierende Strom. Weiterhin wird in jeder nachfolgenden Schaltoperation der den Stromleitungen 12 zugeführte Strom, um das Hartachsenfeld zu erzeugen, immer in der selben Richtung zugeführt wie der initialisierende Strom. Somit befindet sich das Hartachsenfeld immer in einer Richtung, die dazu neigt, die Enddomänen in der ursprünglichen (initialisierten) Position zu erhalten, und es kommt kein Schalten der Enddomänen vor.
  • Somit wird ein neues und verbessertes Verfahren zum Schreiben/Lesen von magnetischen Schreib-/Lesespeichern mit hoher Dichte offenbart, das keine anderen Zellen in dem Speicher oder Array beeinträchtigt. Außerdem verfügt das neue und verbesserte Verfahren zum Schreiben/Lesen von magnetischen Schreib-/Lesespeichern, oder Arrays von magnetischen Speichern, über eine bessere Selektivität und Reproduzierbarkeit ebenso wie über ein stabileres Schalten, ohne das die Komplexität weder des Verfahrens noch der Zellen erhöht wird.
  • Obwohl wir spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben haben, werden dem Fachmann auf dem Gebiet weitere Modifikationen und Verbesserungen in den Sinn kommen. Daher wünschen wir, dass klar ist, dass diese Erfindung nicht auf die besonderen gezeigten Formen beschränkt ist, und in den anhängenden Ansprüchen sollen alle Modifikationen, die nicht von dem Umfang dieser Erfindung abweichen, abgedeckt werden.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Schreiben und/oder Lesen von Arrays (10) von magnetoresistiven Zellen (11), die folgende Schritte umfassend: Bereitstellen eines Arrays (10) von magnetoresistiven Zellen (11), die alle über eine Easy(Hx,19)- und eine Hard(Hy,20)-Magnetisierungsachse und eine Enddomänenmagnetisierung (22, 23) verfügen, wobei mit jeder Zelle (11) in dem Array (10) eine erste Stromleitung (14), die ein Easy-Achsenfeld erzeugt, und eine zweite orthogonale Stromleitung (12), die ein Hard-Achsenfeld erzeugt, wenn Strom zugeführt wird, verknüpft sind; Zuführen eines initialisierenden Hard-Achsenfeldes zu dem Array (10) in einer ersten Richtung, das eine Enddomänenmagnetisierung in allen Zellen in einer festen Richtung schaltet oder aufrecht erhält; und Auswählen einer Zelle (11) in dem Array (10) zum Schreiben, einschließlich Zuführen eines Stromes zu der ersten Stromleitung (14), die mit der ausgewählten Zelle (11) verknüpft ist, um ein Easy-Achsenfeld zu erzeugen, und gleichzeitig Zuführen eines Stroms zu der zweiten Stromleitung (12), die mit der ausgewählten Zelle (11) verknüpft ist, um ein Hard-Achsenfeld zu erzeugen, wobei der Strom der zweiten Stromleitung in einer Richtung zugeführt wird, die ein Hard-Achsenfeld in der ersten Richtung erzeugt.
  2. Verfahren zum Schreiben und/oder Lesen von Arrays (10) von magnetoresistiven Zellen (11) gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt des Bereitstellens des Arrays (10) von magnetoresistiven Zellen (11) das Bereitstellen eines Arrays (10) von magnetoresistiven Zellen (11) mit einer rechteckigen Form umfasst, die über eine Enddomänenmagnetisierung verfügen, die die Hard-Magnetisierungsachse beeinflusst.
  3. Verfahren zum Schreiben und/oder Lesen von Arrays (10) von magnetoresistiven Zellen (11) gemäß Anspruch 2, wobei der Schritt des Bereitstellens des Arrays (10) von magnetoresistiven Zellen (11) mit der rechteckigen Form das Bereitstellen von Zellen (11) mit einer Easy-Achse, die entlang einer Länge der Zelle (11) ausgerichtet ist, und einer Hard-Achse, die quer zu der Länge ausgerichtet ist, umfasst.
  4. Verfahren zum Schreiben und/oder Lesen von Arrays (10) von magnetoresistiven Zellen (11) gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt des Auswählens einer Zelle (11) in dem Array (10) zum Schreiben das Verwenden einer Halbauswähltechnik umfasst, wobei der ersten und zweiten Stromleitungen ein Halbauswählstrom zugeführt wird.
  5. Verfahren zum Schreiben und/oder Lesen von Arrays (10) von magnetoresistiven Zellen (11) gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt des Zuführens eines initialisierenden Hard-Achsenfeldes zu dem Array (10) entweder das Zuführen eines externen Hard-Achsenfeldes zu dem Array (10) oder das Zuführen eines Stromes zu der zweiten orthogonalen Stromleitung in einer ersten Richtung, die ein Hard-Achsenfeld erzeugt, umfasst.
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