ES2312706T3 - Matriz de memoria magnetica, sus metodos de fabricacion y de escritura/lectura. - Google Patents
Matriz de memoria magnetica, sus metodos de fabricacion y de escritura/lectura. Download PDFInfo
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Abstract
Memoria magnética que comprende una sustancia magnética (110) que se compone de una primera capa magnética en forma de disco (101) y una segunda capa magnética en forma de anillo (102), caracterizada porque la segunda capa magnética en forma de anillo (102) se forma directamente sobre dicha primera capa magnética (101).
Description
Matriz de memoria magnética, sus métodos de
fabricación y de escritura/lectura.
La presente invención se refiere a una memoria
magnética no volátil y a una matriz de memoria magnética no volátil
que pueden utilizarse preferentemente como una memoria magnética de
acceso aleatorio (MRAM). Asimismo, la presente invención se refiere
a un método para fabricar la memoria magnética no volátil. Por otra
parte, la presente invención se refiere a un método para grabar en
la memoria magnética no volátil y a un método para leer en la
memoria magnética no volátil. Las características citadas en el
preámbulo de las reivindicaciones independientes se dan a conocer
en el documento US-B-6.351.410.
En los diversos dispositivos electrónicos
empleados en condiciones específicas, tales como las del
aeroespacio, es deseable establecer un dispositivo de grabación en
el que, una vez que se ha almacenado la información, esta no pueda
ser eliminada por la irradiación de un rayo radioactivo. Bajo este
punto de vista, se están realizando investigaciones y desarrollos
de memorias MRAM no volátiles resistentes a la radioactividad de
gran tamaño que presentan sus respectivas celdas de memoria
magnética de estructura simple.
Convencionalmente, dichas celdas de memoria
magnética adoptan una forma rectangular, y la información "0"
ó "1" se almacena en la dirección magnética de la celda de
memoria magnética. Con la celda de memoria magnética convencional,
no obstante, el flujo magnético originado por la magnetización
escapa hacia el exterior de la celda de memoria magnética debido a
la configuración de la misma. Para incrementar la capacidad de
grabación de la MRAM, en cambio, se ha propuesto disponer de manera
muy densa una pluralidad de celdas de memoria magnética. Sin
embargo, en este caso el flujo magnético que escapa presenta un
efecto significativo sobre las celdas de memoria magnética
adyacente y, por consiguiente, no es posible construir la MRAM de
alta densidad deseada.
Desde este punto de vista, se ha desarrollado
una memoria magnética en forma de anillo, en la que se crea una
magnetización vorticial de sentido dextrógiro (horario) o una
magnetización de sentido levógiro (antihorario), y la información
"0" ó "1" se almacena en la dirección de rotación de la
magnetización de la memoria (solicitud de patente japonesa n.º
2002-73681).
En este caso, puesto que no hay fuga de flujo
magnético en la memoria magnética, si la pluralidad de celdas de
memoria magnética están distribuidas muy densamente tal como se ha
mencionado, las memorias magnéticas adyacentes casi no se verán
afectadas por fugas de flujo magnético, pudiéndose construir una
memoria MRAM de alta densidad.
No obstante, con la memoria magnética en forma
de anillo, se evita el movimiento de la pared del dominio magnético
debido a la pared externa del interior, de tal forma que la
magnetización no puede invertirse con facilidad. Para controlar la
magnetización dextrógira y la magnetización levógira, es necesario
establecer una corriente en sentido perpendicular a la memoria
magnética en forma de anillo y, de ese modo, generar un campo
magnético rotatorio en la memoria magnética a lo largo de la
configuración en forma de anillo, como se indica en la publicación
"Journal of Applied Physics, 87, 9, págs. 6668 - 6676 (2001)".
Por consiguiente, el control del estado magnético de la memoria
magnética en forma de anillo es muy difícil y complicado, hecho que
imposibilita el empleo práctico de la memoria magnética en forma de
anillo.
Uno de los objetivos de la presente invención es
proporcionar una memoria magnética y una matriz de memoria
magnética que pueda generar fácilmente una magnetización vorticial
de sentido dextrógiro (horario) y una magnetización vorticial de
sentido levógiro (antihorario) para conseguir fácilmente un
rendimiento de grabación estable en la dirección de la
magnetización vorticial. Otro de los objetivos de la presente
invención consiste en proporcionar un método para fabricar la
memoria magnética, un método para grabar en la memoria magnética y
un método para leer en la memoria magnética.
Para alcanzar los objetivos indicados, la
presente invención se refiere a una memoria magnética según la
reivindicación 1, que comprende una sustancia magnética compuesta
de una primera capa magnética en forma de disco y una segunda capa
magnética en forma de anillo que se forma directamente sobre la
primera capa magnética.
Se ha descubierto, a través de extensas
investigaciones y desarrollos, que si la capa magnética en forma de
anillo se coloca en una posición adyacente a la capa magnética en
forma de disco, concretamente encima de la misma, para conformar la
memoria magnética, y después se aplica un campo magnético externo
determinado a la memoria magnética, la capa magnética en forma de
disco experimenta una magnetización vorticial. En este caso la
magnetización vorticial de la capa magnética en forma de disco
funciona como un núcleo para generar fácilmente la magnetización de
sentido dextrógiro (horario) y la magnetización de sentido levógiro
(antihorario) en la capa magnética en forma de anillo a lo largo de
las superficies de la misma.
Si la polaridad del campo magnético externo
varía, la dirección de la magnetización vorticial puede variar en
la capa magnética en forma de disco, de tal forma que la dirección
de la magnetización vorticial de la capa magnética en forma de
anillo puede cambiar fácilmente de sentido, pasando de la dirección
de sentido dextrógiro (horario) a la dirección de sentido levógiro
(antihorario) o de la dirección de sentido levógiro (antihorario) a
la dirección de sentido dextrógiro (horario). Por consiguiente, si
la información "0" ó "1" se almacena en la dirección de
la magnetización vorticial de la capa magnética en forma de anillo,
la memoria magnética, incluida la sustancia magnética compuesta de
la capa magnética en forma de disco y la capa magnética en forma de
anillo, puede emplearse de manera práctica.
En la memoria magnética de la presente
invención, no se pueden producir fugas de flujo magnético a causa de
la magnetización vorticial, gracias a la formación de la capa
magnética en forma de anillo. Por consiguiente, cuando se construye
la matriz de memoria magnética disponiendo las memorias magnéticas
muy densamente, las memorias magnéticas adyacentes no pueden verse
afectadas por fugas de flujo magnético. Por consiguiente, la matriz
de memoria magnética puede emplearse de una manera práctica como una
matriz de memoria magnética de alta densidad.
En una forma de realización preferida de la
presente invención, la periferia de la sustancia magnética compuesta
de la capa magnética en forma de disco y la capa magnética en forma
de anillo presenta muescas. En este caso, la magnetización
vorticial de sentido dextrógiro (horario) y la magnetización
vorticial de sentido levógiro (antihorario) puede generarse
fácilmente en la capa magnética en forma de anillo de la memoria
magnética, y la información "0" ó "1" puede almacenarse
fácilmente en la memoria magnética, en la dirección de la
magnetización vorticial, bajo control adecuado de la dirección de
la magnetización vorticial. Por consiguiente, la memoria magnética
puede emplearse de una manera más práctica.
A continuación, se describen otras
características y ventajas de la memoria magnética de la presente
invención, así como un método de fabricación, un método de
grabación y un método de lectura para la memoria magnética.
\vskip1.000000\baselineskip
Para facilitar la comprensión de la presente
invención, se hará referencia a los dibujos adjuntos, en los
cuales:
la figura 1 es una vista en planta superior de
una sustancia magnética que constituye una memoria magnética según
la presente invención,
la figura 2 es una vista en sección transversal
de la sustancia magnética representada en la figura 1, realizada
por la línea "A-A",
la figura 3 es una vista en sección transversal
de una etapa de la fabricación de la memoria magnética de la
presente invención,
la figura 4 es una vista en sección transversal
de la etapa que sigue a la etapa representada en la figura 3,
la figura 5 es una vista en sección transversal
de la etapa que sigue a la etapa representada en la figura 4,
la figura 6 es una vista en sección transversal
de la etapa que sigue a la etapa representada en la figura 5,
la figura 7 es una vista en planta superior de
otra sustancia magnética que constituye otra memoria magnética
según la presente invención,
la figura 8 es una vista en sección transversal
de la sustancia magnética representada en la figura 7, realizada
por la línea "B-B",
la figura 9 es una vista en planta superior de
una memora magnética concreta que comprende la sustancia magnética
representada en las figuras 7 y 8,
la figura 10 es una vista en sección transversal
de la memoria magnética representada en la figura 9, realizada por
la línea "C-C",
la figura 11 es una vista esquemática del estado
de magnetización de la primera capa magnética de la sustancia
magnética que constituye la memoria magnética de la presente
invención, cuando se aplica un campo magnético externo,
la figura 12 es una vista esquemática del estado
de magnetización de la segunda capa magnética de la sustancia
magnética que constituye la memoria magnética de la presente
invención, cuando se aplica el campo magnético externo,
la figura 13 es un mapa simulado que representa
el método de cambio de magnetización de la segunda capa magnética
de la sustancia magnética que constituye la memoria magnética de la
presente invención y
la figura 14 es un mapa simulado que representa
el método de cambio de magnetización de la primera capa magnética
de la sustancia magnética que constituye la memoria magnética de la
presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación, la presente invención se
describe haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
La figura 1 es una vista en planta superior que
representa una sustancia magnética que constituye una memoria
magnética según la presente invención, y la figura 2 es una vista en
sección transversal de la sustancia magnética representada en la
figura 1, realizada por la línea "A-A". La
sustancia magnética 110 ilustrada en las figuras 1 y 2 comprende
una primera capa magnética en forma de disco 101 y una capa
magnética en forma de anillo 102 formada sobre la primera capa
magnética 101.
Es deseable establecer la relación (D2/D1) entre
el diámetro interno D2 y el diámetro externo D1 de la segunda capa
magnética 102 en un valor comprendido entre 0,1 y 0,8,
particularmente, entre 0,3 y 0,6. En este caso, cuando se aplica un
campo magnético externo a la sustancia magnética 110 de la segunda
capa magnética 102, la pared del dominio magnético puede
desplazarse fácilmente sin la influencia de la pared externa del
interior. Por consiguiente, la magnetización vorticial de la
primera capa magnética 101 que se genera mediante el campo
magnético externo funciona como un núcleo para generar una
magnetización vorticial determinada en la primera capa magnética
101, a lo largo de las superficies de la misma. En este caso, la
dirección de la magnetización vorticial de la segunda capa
magnética 102 puede controlarse fácilmente.
En particular, el diámetro externo D1 de la
segunda capa magnética 102 se establece preferentemente en un valor
comprendido entre 100 y 1.500 nm y el diámetro interno de la segunda
capa magnética 102 se establece preferentemente en un valor
comprendido entre 10 y 1.200 nm. Asimismo, es deseable establecer la
relación (t1/t2) entre el grosor t1 de la primera capa magnética
101 y el grosor t2 de la segunda capa magnética 102 en un valor
comprendido entre 1/5 y 5 y, particularmente, entre 1/2 y 2. En este
caso, la primera capa magnética 101, se combina magnéticamente con
la segunda capa magnética 102 en buenas condiciones, de tal forma
que la magnetización vorticial de la segunda capa magnética 102
puede generarse fácilmente a partir de la magnetización vorticial
de la primera capa magnética 101 que actúa como un núcleo. En este
caso la dirección de la magnetización vorticial en la segunda capa
magnética 102 puede controlarse fácilmente.
En particular, el grosor t1 de la primera capa
magnética 101 se establece preferentemente en un valor comprendido
entre 4 y 20 nm, y el grosor t2 de la segunda capa magnética 102 se
establece preferentemente en un valor comprendido entre 4 y
20 nm.
La primera capa magnética 101 y la segunda capa
magnética 102 pueden fabricarse en un material ferromagnético a
temperatura ambiente tal como el Ni-Fe, el
Ni-Fe-Co, el Co-Fe o
el Ni-Fe-Co. En la presente memoria,
el término "material ferromagnético a temperatura ambiente"
hace referencia a un material ferromagnético que puede presentar
propiedades ferromagnéticas a temperatura ambiente y, en
consecuencia, abarca otro material magnético muy conocido además de
los materiales magnéticos mencionados anteriormente.
La memoria magnética ilustrada en las figuras 1
y 2 puede fabricarse de la forma indicada a continuación. Las
figuras 3 a 6 son dibujos de método que representan el método de
fabricación de la memoria magnética.
Como se representa en la figura 1, en primer
lugar se prepara un sustrato determinado 201 y se forma una máscara
203 de resina con aberturas circulares 204 sobre la superficie
principal 202 del sustrato 201. A continuación, se introducen
partículas magnéticas 205 por las aberturas 204 de la máscara 203
situada sobre la superficie principal 202 del sustrato 201 con un
ángulo de inclinación \theta respecto de la línea normal a la
superficie principal 202 del sustrato 201, mientras se hace girar
el sustrato 201 a una velocidad predeterminada (p.ej., 60 rpm).
Como se representa en las figuras 4 y 5, en este caso, las
partículas magnéticas 205 se depositan sobre la superficie
principal 202 del sustrato 201 y las superficies laterales de las
aberturas 204 de la máscara 204.
A continuación, una vez que una cantidad
predeterminada de partículas magnéticas 205 se ha depositado en las
aberturas 204, la máscara 203 se disuelve con un disolvente tal como
la acetona para obtener una sustancia magnética 210, en la que se
superponen secuencialmente una primera capa magnética en forma de
disco 207 y una segunda capa magnética en forma de anillo 209, como
se representa en la figura 6.
Las partículas magnéticas 205 pueden depositarse
mediante métodos muy conocidos, tal como la deposición al vacío o
la pulverización catódica. En la presente memoria, el ángulo
\theta se establece preferentemente en un valor comprendido entre
30 y 60 grados. En este caso, las partículas magnéticas 205 pueden
depositarse eficazmente sobre la superficie principal 202 y las
superficies laterales de las aberturas 204, pudiéndose fabricar
entonces la sustancia magnética deseada 210 con facilidad.
La figura 7 es una vista en planta superior de
otra sustancia magnética que constituye otra memoria magnética
según la presente invención, y la figura 8 es una vista en sección
transversal de la sustancia magnética representada en la figura 7,
realizada por la línea "B-B". La sustancia
magnética 310 ilustrada en las figuras 7 y 8 comprende una primera
capa magnética en forma de disco 301 y una capa magnética en forma
de anillo 302 formada sobre la primera capa magnética 301. La
periferia de la sustancia magnética 310, es decir, las periferias de
la primera capa magnética 301 y la segunda capa magnética 302
presentan muescas.
Puesto que la periferia de la sustancia
magnética 310 presenta unas muescas, la magnetización vorticial de
sentido dextrógiro (horario) y la magnetización vorticial de sentido
levógiro (antihorario) puede generarse fácilmente en la segunda
capa magnética en forma de anillo 302, y la información "0" ó
"1" puede almacenarse fácilmente en la dirección de la
magnetización vorticial bajo control adecuado de la dirección de la
magnetización vorticial.
La altura de la muesca 305 que se establece debe
satisfacer la relación (h/H) \geq 0,006 (siendo H el diámetro
externo de la sustancia magnética 310). La relación (h/H) se
establece preferentemente en el valor 0,2 o un valor inferior,
aunque no se restringe necesariamente a dichos valores. Si la
relación (h/H) se establece en un valor superior a 0,2, no se puede
mejorar la función mencionada anteriormente, y tal vez no se pueda
generar la magnetización vorticial en la segunda capa magnética 302,
lo cual provoca el mal funcionamiento de la sustancia magnética 310
como una memoria magnética.
La primera capa magnética 301 y la segunda capa
magnética 302 de la sustancia magnética 310 puede fabricarse de la
misma manera que en la forma de realización anterior en relación con
las figuras 1 y 2.
La figura 9 es una vista en planta superior de
una memoria magnética concreta que comprende la sustancia magnética
representada en las figuras 7 y 8, y la figura 10 es una vista en
sección transversal que representa la memoria magnética
representada en la figura 9, realizada por la línea
"C-C".
Con la memoria magnética 420 representada en las
figuras 9 y 10, se forma una tercera capa magnética en forma de
anillo 404, por medio de una capa no magnética en forma de anillo
403 dispuesta sobre una sustancia magnética 410 que se compone de
una primera capa magnética en forma de disco 401 y una segunda capa
magnética en forma de anillo 402 que se superponen secuencialmente.
Asimismo, se forma una capa antiferromagnética en forma de anillo
405 sobre la tercera capa magnética 404. Las capas comprendidas
entre la capa no magnética 403 y la capa antiferromagnética 405 se
forman concéntricamente para la sustancia magnética 410.
La sustancia magnética 410 puede realizarse de
la misma manera que en la forma de realización anterior en relación
con las figuras 7 y 8 y satisface los requisitos mencionados
anteriormente. Desde este punto de vista, si el grosor t1 de la
primera capa magnética 401 y el grosor t2 de la segunda capa
magnética 402 que conforman la sustancia magnética 410 se
establecen en un valor comprendido entre 4 y 20 nm, respectivamente,
el grosor t3 de la tercera capa magnética 404 se establece
preferentemente en un valor comprendido entre 5 y 20 nm. Por
consiguiente, la operación de lectura para la memoria magnética
puede realizarse en buenas condiciones como se describirá más
adelante.
La tercera capa magnética 404 puede fabricarse
en el mismo material ferromagnético a temperatura ambiente que la
primera capa magnética 401 y la segunda capa magnética 402. La capa
no magnética 403 puede fabricarse en un material no magnético tal
como el Cu, el Ag o el Au. La capa antiferromagnética 405 puede
fabricarse en un material antiferromagnético tal como el
Mn-Ir, el Mn-Pt o el
Fe-Mn. Los grosores de la capa no magnética 403 y
la capa antiferromagnética 405 se determinan adecuadamente para
dividir magnéticamente la sustancia magnética 410 y la tercera capa
magnética 404 y anclar magnéticamente la magnetización de la tercera
capa magnética 404 a través de una interacción de intercambio.
La operación de grabación para la memoria
magnética 420 representada en las figuras 9 y 10 se realiza de la
forma siguiente. La figura 11 es una vista esquemática que
representa el estado de magnetización de la primera capa magnética
401 de la sustancia magnética 410 cuando se aplica un campo
magnético externo, y la figura 12 es una vista esquemática que
representa el estado de magnetización de la segunda capa magnética
402 de la sustancia magnética 410 cuando se aplica el campo
magnético externo. En la presente memoria, la flecha designa la
dirección de la magnetización.
Cuando se aplica un campo magnético externo a la
memoria magnética 420 representada en las figuras 9 y 10, como se
pone de manifiesto en la figura 7, se genera una magnetización
vorticial de sentido dextrógiro (horario) X1 (figura 11 (a)) o una
magnetización vorticial de sentido levógiro (antihorario) X2 (figura
1(b)) en la primera capa magnética en forma de disco 401
dependiendo de la polaridad del campo magnético externo. Puesto que
la primera capa magnética 401 se combina magnéticamente con la
segunda capa magnética 402, la magnetización vorticial de la
primera capa magnética 401 funciona como un núcleo para generar una
correspondiente magnetización vorticial de sentido dextrógiro
(horario) Y1 (figura 12(a)) o una correspondiente
magnetización vorticial de sentido levógiro (antihorario) Y2
(figura 12(b)) en la segunda capa magnética 402 a lo largo de
las superficies de la misma. De esta forma, la magnetización
vorticial puede generarse fácilmente en la segunda capa magnética
402.
Las magnetizaciones vorticiales X1 y X2 de la
primera capa magnética 401 pueden cambiarse conforme a la polaridad
del campo magnético externo, y las magnetizaciones vorticiales Y1 e
Y2 también pueden cambiarse fácilmente dependiendo del cambio de
las magnetizaciones vorticiales X1 y X2. Por consiguiente, la
dirección de la magnetización vorticial de la segunda capa
magnética 402 puede controlarse fácilmente. A continuación, si la
información que "0" ó "1" se almacena conforme a la
magnetización vorticial Y1 o Y2, la operación de grabación para la
memoria magnética 420 puede realizarse de una manera estable y, de
ese modo, la memoria magnética 420 puede emplearse de una manera
práctica.
La operación de lectura para la memoria
magnética 420 se realizará de la forma siguiente. La magnetización
de la tercera capa magnética 404 se ancla en una dirección
determinada (por ejemplo, en sentido dextrógiro, es decir, horario,
o en sentido levógiro, es decir, antihorario) durante la interacción
de intercambio con la capa antiferromagnética 405. En este caso, la
resistencia eléctrica de la memoria magnética 420 depende de la
dirección relativa de la magnetización vorticial de la segunda capa
magnética 402 para la magnetización vorticial de la tercera capa
magnética 404.
Cuando la magnetización vorticial de la segunda
capa magnética 402 se dispone en paralelo con la magnetización
vorticial de la tercera capa magnética 404, la resistencia eléctrica
de la memoria magnética 420 alcanza un valor mínimo, y cuando la
magnetización vorticial de la segunda capa magnética 402 se dispone
en antiparalelo con la magnetización vorticial de la tercera capa
magnética 404, la resistencia eléctrica de la memoria magnética 420
alcanza un valor máximo. Por consiguiente, si se realiza la
operación de grabación para la memoria magnética 420 mencionada
anteriormente para generar la magnetización vorticial mientras la
magnetización de la tercera capa magnética 404 se ancla en una
dirección predeterminada, la operación de lectura puede realizarse
detectando el cambio en la corriente eléctrica ocasionado por el
cambio en la resistencia eléctrica de la memoria magnética 420.
La primera capa magnética en forma de disco y la
segunda capa magnética en forma de anillo se fabrican en una
aleación de 20% de Ni con unos grosores de 8 nm y 16 nm,
respectivamente, y el diámetro externo y el diámetro interno de la
segunda capa magnética se establecen en 500 nm y 300 nm,
respectivamente, para obtener la sustancia magnética representada
en las figuras 1 y 2. A continuación, se simulan las variaciones
del estado de magnetización de la primera capa magnética y la
segunda capa magnética.
La figura 13 es un mapa simulado que representa
el método de cambio de magnetización de la segunda capa magnética,
y la figura 14 es un mapa simulado que representa el método de
cambio de magnetización de la primera capa magnética. Como se pone
de manifiesto en la figura 13, se induce la magnetización vorticial
de sentido dextrógiro (horario) en la segunda capa magnética cuando
el campo magnético externo se incrementa desde -30.000 e y,
entonces, se genera de una manera clara la magnetización vorticial
de sentido dextrógiro (horario) en la segunda capa magnética con un
campo magnético de alrededor de 170 Oe. Como se pone de manifiesto
en la figura 14, la magnetización vorticial de sentido dextrógiro
(horario) también se genera de forma clara en la primera capa
magnética con un campo magnético de alrededor de 170 Oe. Por
consiguiente, se comprueba que la magnetización de sentido
dextrógiro (horario) de la segunda capa magnética se genera a partir
de la magnetización vorticial de sentido dextrógiro (horario) de la
primera capa magnética que actúa como un núcleo.
Aunque la presente invención se ha descrito en
detalle haciendo referencia a los ejemplos anteriores, la presente
invención no se limita a la exposición anterior, sino que admite
todos los tipos de variantes y modificaciones sin apartarse, por
ello, del alcance de la presente invención.
Como se ha mencionado, según la presente
invención, se puede proporcionar una memoria magnética y una matriz
de memoria magnética que pueden generar fácilmente una magnetización
vorticial de sentido dextrógiro (horario) y una magnetización
vorticial de sentido levógiro (antihorario) para obtener un
rendimiento de grabación estable en la dirección de la
magnetización vorticial. Por otra parte, puede proporcionarse un
método para fabricar la memoria magnética, un método para grabar en
la memoria magnética y un método para leer en la memoria
magnética.
Claims (21)
1. Memoria magnética que comprende una sustancia
magnética (110) que se compone de una primera capa magnética en
forma de disco (101) y una segunda capa magnética en forma de anillo
(102), caracterizada porque la segunda capa magnética en
forma de anillo (102) se forma directamente sobre dicha primera capa
magnética (101).
2. Memoria magnética según la reivindicación 1,
en la que la relación D2/D1 se establece en un valor comprendido
entre 0,1 y 0,8, con la condición de que el diámetro externo y el
diámetro interno de dicha segunda capa magnética (102) se designen
mediante D1 y D2, respectivamente.
3. Memoria magnética según la reivindicación 2,
en la que dicho diámetro externo D1 de dicha segunda capa magnética
(102) se establece en un valor comprendido entre 100 y 1.500 nm, y
dicho diámetro interno D2 de dicha segunda capa magnética (102) se
establece en un valor comprendido entre 10 y 1.200 nm.
4. Memoria magnética según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en la que la relación t1/t2 se establece en
un valor comprendido entre 1/5 y 5, con la condición de que los
grosores de dicha primera capa magnética (101) y de dicha segunda
capa magnética (102) se designen mediante t1 y t2,
respectivamente.
5. Memoria magnética según la reivindicación 4,
en la que dicho grosor t1 de dicha primera capa magnética (101) se
establece en un valor comprendido entre 4 y 20 nm, y
dicho grosor t2 de dicha segunda capa magnética (102) se establece
en un valor comprendido entre 4 y 20 nm.
6. Memoria magnética según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en la que dicha primera capa magnética
(101) y dicha segunda capa magnética (102) se fabrican en un
material ferromagnético a temperatura ambiente.
7. Memoria magnética según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en la que la magnetización de dicha segunda
capa magnética (102) se convierte en una magnetización de sentido
dextrógiro (horario) o de sentido levógiro (antihorario) a lo largo
de dichas superficies de dicha segunda capa magnética (102).
8. Memoria magnética según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en la que la periferia de dicha sustancia
magnética (110) presenta unas muescas.
9. Memoria magnética según la reivindicación 8,
en la que la relación h/H se establece en un valor de 0,006 o
superior, con la condición de que una altura de una muesca de dicha
periferia de dicha sustancia magnética se designe mediante h, y un
diámetro externo de dicha sustancia magnética (110) se designe
mediante H.
10. Memoria magnética según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, que comprende asimismo una tercera capa
magnética en forma de anillo (404) encima de dicha sustancia
magnética por medio de una capa no magnética (403).
11. Memoria magnética según la reivindicación
10, en la que el grosor t3 de dicha tercera capa magnética (404) se
establece en un valor comprendido entre 5 y 20 nm.
12. Memoria magnética según las reivindicaciones
10 u 11, en la que dicha tercera capa magnética (404) se fabrica en
un material ferromagnético a temperatura ambiente.
13. Memoria magnética según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 12, que comprende asimismo una capa
antiferromagnética (405) para ocupar de este modo una posición
adyacente a la superficie principal de dicha tercera capa magnética
(404), alejada de dicha sustancia magnética.
14. Memoria magnética según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 13, en la que la magnetización de dicha
tercera capa magnética (404) se convierte en una magnetización de
sentido dextrógiro (horario) o de sentido levógiro (antihorario) a
lo largo de las superficies de dicha tercera capa magnética
(404).
15. Memoria magnética según la reivindicación 13
ó 14, en la que dicha dirección de dicha tercera capa magnética
(404) se ancla.
16. Matriz de memoria magnética que comprende
una pluralidad de memorias magnéticas según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 15 que están dispuestas de forma regular.
17. Método para fabricar una memoria magnética,
que comprende las etapas siguientes:
preparar un sustrato determinado (201),
formar una máscara (203) con unas aberturas
circulares (204) sobre la superficie principal de dicho sustrato
(201),
introducir unas partículas magnéticas (205) en
dichas aberturas (204) de dicha máscara (203) situada sobre dicha
superficie principal de dicho sustrato (201) con un ángulo de
inclinación determinado respecto de una línea normal a dicha
superficie principal mientras se hace girar dicho sustrato, para
formar una sustancia magnética (210) compuesta de una primera capa
magnética en forma de disco (207) y una segunda capa magnética en
forma de anillo (209) apiladas secuencialmente, caracterizada
porque la segunda capa magnética en forma de anillo (209) se forma
directamente sobre dicha primera capa magnética en forma de disco
(207).
18. Método de fabricación según la
reivindicación 17, en el que dicho ángulo de inclinación se
establece en un valor comprendido entre 30 y 60 grados con respecto
a dicha línea normal a dicha superficie principal.
19. Método para grabar en una memoria magnética
según la reivindicación 16, que comprende las etapas siguientes:
apilar dicha primera capa magnética en forma de
disco (401) y dicha segunda capa magnética en forma de anillo (402)
secuencialmente para formar dicha sustancia magnética,
aplicar un campo magnético externo a dicha
sustancia magnética (410) para generar una magnetización vorticial
en dicha primera capa magnética (401),
generar una magnetización vorticial de sentido
dextrógiro (horario) o una magnetización vorticial de sentido
levógiro (antihorario) en dicha segunda capa magnética (402) a lo
largo de las superficies de dicha capa magnética, utilizando dicha
magnetización vorticial de dicha primera capa magnética (401) como
un núcleo y
almacenar la información "0" ó "1"
conforme a dicha magnetización vorticial de sentido dextrógiro
(horario) o dicha magnetización vorticial de sentido levógiro
(antihorario) de dicha segunda capa magnética (402).
20. Método para leer en una memoria magnética
según la reivindicación 16, que comprende las etapas siguientes:
apilar secuencialmente dicha primera capa
magnética en forma de disco (401) y dicha segunda capa magnética en
forma de anillo (402) para formar secuencialmente dicha sustancia
magnética (410),
formar la tercera capa magnética en forma de
anillo (404) sobre dicha sustancia magnética por medio de una capa
no magnética (403) para completar dicha memoria magnética,
aplicar un campo magnético externo a dicha
sustancia magnética para generar una magnetización vorticial en
dicha primera capa magnética,
generar una magnetización vorticial de sentido
dextrógiro (horario) o una magnetización vorticial de sentido
levógiro (antihorario) en dicha segunda capa magnética (402) a lo
largo de las superficies de dicha capa magnética, utilizando dicha
magnetización vorticial de dicha primera capa magnética (401) como
un núcleo,
almacenar la información "0" ó "1"
conforme a dicha magnetización vorticial de sentido dextrógiro
(horario) o dicha magnetización vorticial de sentido levógiro
(antihorario) de dicha segunda capa magnética y
detectar un cambio en la corriente eléctrica
debido a un cambio en la resistencia eléctrica de dicha memoria
magnética ocasionado por un cambio en la dirección relativa de la
magnetización de dicha segunda capa magnética (402) y la
magnetización de dicha tercera capa magnética (404).
21. Método de lectura según la reivindicación
20, que comprende asimismo la etapa de formación de una capa
antiferromagnética (405) para ocupar de este modo una posición
adyacente a la superficie principal de dicha tercera capa magnética
(404), alejada de dicha sustancia magnética, y anclar dicha
magnetización de dicha tercera capa magnética (404).
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