JP2010218678A - 情報保存装置及びその動作方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】情報保存装置及びその動作方法に係り、該情報保存装置は、バッファトラック及びこれに連結された複数の保存トラックを含む磁性構造体;磁性構造体に備わった書込み/読取りユニット;バッファトラック、複数の保存トラック及び書込み/読取りユニットにそれぞれ連結された複数のスイッチング素子を含む。該バッファトラックと複数の保存トラックとに連結されたスイッチング素子は、同じ信号ラインに連結されうる。該磁性構造体と書込み/読取りユニットとのうち、少なくとも一つに電流を印加するための回路部がさらに備わりうる。
【選択図】図1
Description
図4を参照すれば、第2ワードラインWL2を活性化させ、すなわち、第2ワードラインWL2に所定の電圧V2を印加し、それに連結された第5スイッチング素子T5をターンオン(turn-on)させた状態で、第2ビットラインBL2と第3ビットラインBL3とを介して、第1ユニット200に所定の書込み電流を印加できる。前記書込み電流の方向によって、第1領域R1に書き込まれる情報が決定されうる。
図6を参照すれば、第1ワードラインWL1及び第2ワードラインWL2を活性化させ、すなわち、第1ワードラインWL1及び第2ワードラインWL2に、それぞれ所定の電圧V1,V2を印加し、それらに連結された第1スイッチング素子T1ないし第5スイッチング素子T5をターンオンさせた状態で、第1ビットラインBL1と第2ビットラインBL2との間に、所定の読取り電流を印加できる。前記読取り電流は、第1ユニット200の一部(例えば、第1領域R1の下部分)及び第1領域R1を経由して流れることができるが、前記読取り電流の大きさは、第1領域R1の磁化方向に大きい影響を受けうる。すなわち、第1領域R1の磁化方向によって、第1ビットラインBL1と第2ビットラインBL2との間の電気抵抗が大きく異なりうる。従って、前記読取り電流を印加することによって、第1領域R1に書き込まれた情報がいかなるものであるか判別できる。前記読取り電流は、前述の書込み電流より相対的に小サイズを有するために、第1領域R1の磁化状態を変化させない。第1ビットラインBL1と第2ビットラインBL2との間に、所定の読取り電流を印加する代わりに、第4−1ビットラインBL4−1,第4−2ビットラインBL4−2及び第4−3ビットラインBL4−3のうち一本と、第2ビットラインBL2との間に、所定の読取り電流を印加し、読取り動作を遂行することもできる。また、第5スイッチング素子T5が、第2ビットラインBL2の代わりに、第3ビットラインBL3に連結された場合、第1ビットラインBL1と第3ビットラインBL3との間に、読取り電流を印加したり、第4−1ビットラインBL4−1,第4−2ビットラインBL4−2及び第4−3ビットラインBL4−3のうち一本と、第3ビットラインBL3との間に、読取り電流を印加し、読取り動作を遂行することができる。従って、本発明の実施形態によれば、第1ユニット200の両端のうちいずれか一つと、磁性トラック100,120の端部のうち一つとの間に、読取り電流を印加することによって、第1領域R1に書き込まれた情報を読み取れる。このように、本発明の実施形態では、第1ユニット200は、情報を読み取るための装置で利用できる。従って、第1ユニット200は、書込み機能と読取り機能とを同時に有する書込み/読取りユニットということができる。しかし、本発明の他の実施形態では、読取りユニットと書込みユニットとを別途に具備させることもできる。
10b 第2分離層
20a 第1固定層
20b 第2固定層
30a 第1電極
30b 第2電極
100 第1磁性トラック
110,110a,110b 連結層
120,120a 第2磁性トラック
120b 第3磁性トラック
200 第1ユニット
1000 第1周辺回路
2000 第2周辺回路
Claims (31)
- バッファトラック及びこれに連結された複数の保存トラックを含み、前記バッファトラックと前記保存トラックは、多数の磁区及びそれらの間の磁壁を有する磁性構造体と、
前記磁性構造体に備わった書込み/読取りユニットと、
前記バッファトラック、前記複数の保存トラック及び前記書込み/読取りユニットの一端にそれぞれ連結された複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子を制御し、前記磁性構造体と前記書込み/読取りユニットとのうち、少なくとも一つに電流を印加するための回路部と、を含む情報保存装置。 - 前記複数の保存トラックは、前記バッファトラックの端部に並列に連結されたことを特徴とする請求項1に記載の情報保存装置。
- 前記書込み/読取りユニットは、前記バッファトラックの端部、またはそれに隣接した部分に備わったことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の情報保存装置。
- 前記磁性構造体は、第1磁性トラック及びこれに連結された少なくとも1つの別途の磁性トラックを含み、
前記第1磁性トラックの第1部分は、前記バッファトラックに対応し、
前記第1磁性トラックの第2部分と前記別途の磁性トラックは、前記複数の保存トラックに対応することを特徴とする請求項1に記載の情報保存装置。 - 前記別途の磁性トラックは、前記第1磁性トラックと類似した長さを有し、
前記別途の磁性トラックの中央部、またはそれに隣接した部分が、前記第1磁性トラックの中央部、またはそれに隣接した部分に連結され、
前記別途の磁性トラックそれぞれは、前記保存トラック二つに対応することを特徴とする請求項4に記載の情報保存装置。 - 前記別途の磁性トラックは、前記バッファトラックと類似した長さを有し、
前記別途の磁性トラックの端部が、前記第1磁性トラックの中央部、またはそれに隣接した部分に連結され、
前記別途の磁性トラックそれぞれは、前記保存トラック一つに対応することを特徴とする請求項4に記載の情報保存装置。 - 前記複数のスイッチング素子は、トランジスタであることを特徴とする請求項1に記載の情報保存装置。
- 前記複数のスイッチング素子のうち、前記バッファトラック及び前記複数の保存トラックに連結されたスイッチング素子は、第1ワードラインに連結され、前記書込み/読取りユニットに連結されたスイッチング素子は、第2ワードラインに連結されたことを特徴とする請求項7に記載の情報保存装置。
- 前記第1ワードライン及び第2ワードラインと交差する複数のビットラインが備わり、
前記複数のビットラインは、前記複数のスイッチング素子及び前記書込み/読取りユニットの他端にそれぞれ連結されたことを特徴とする請求項8に記載の情報保存装置。 - 前記回路部は、
前記第1ワードライン及び第2ワードラインに連結された第1回路部と、
前記複数のビットラインに連結された第2回路部と、を含むことを特徴とする請求項9に記載の情報保存装置。 - 前記第2回路部は、
前記バッファトラックに連結されたスイッチング素子に連結されたビットラインに信号を印加するための第1信号発生器と、
前記書込み/読取りユニットの一端に連結されたスイッチング素子に連結されたビットラインに信号を印加するための第2信号発生器と、
前記書込み/読取りユニットの他端に連結されたビットラインに信号を印加するための第3信号発生器と、
前記複数の保存トラックに連結されたスイッチング素子に連結されたビットラインに信号を印加するための第4信号発生器と、を含むことを特徴とする請求項10に記載の情報保存装置。 - 前記第2回路部は、
前記複数の保存トラックに連結されたスイッチング素子に連結されたビットラインのうち、前記第4信号発生器の信号を印加されるいずれか一つを選択するための選択回路を含むことを特徴とする請求項11に記載の情報保存装置。 - 前記磁性構造体で、前記書込み/読取りユニットが備わった領域(第1領域)に対する読取り動作は、前記第1信号発生器及び第2信号発生器によって制御され、
前記第1領域に対する書込み動作は、前記第2信号発生器及び第3信号発生器によって制御され、
前記磁性構造体の磁壁を移動させる磁壁の移動動作は、前記第1信号発生器及び第4信号発生器によって制御されることを特徴とする請求項11に記載の情報保存装置。 - 前記第1回路部は、
前記読取り動作時に、前記第1ワードライン及び第2ワードラインを活性化させ、前記書込み動作時に、前記第2ワードラインを活性化させ、前記磁壁の移動動作時に、前記第1ワードラインを活性化させるように構成されたことを特徴とする請求項13に記載の情報保存装置。 - 前記第1信号発生器は、
前記複数のビットラインのうち、前記バッファトラックに連結されたスイッチング素子に対応するビットラインに連結された第1連結配線と、
前記第1連結配線に連結された第1移動電流源と、
前記第1移動電流源と前記第1連結配線との間に連結された第1トランジスタと、
前記第1連結配線と接地との間に並列に連結された第2トランジスタ及び第3トランジスタと、
前記第2トランジスタに連結された出力端と、第1入力端及び第2入力端とを有する第1論理ゲートと、
前記第1トランジスタに連結された出力端と、前記第1論理ゲートの第1入力端及び第2入力端にそれぞれ連結された第1入力端及び第2入力端とを有する第2論理ゲートと、
前記第1論理ゲートの第2入力端と前記第2論理ゲートの第2入力端との間に連結された第1インバータと、を具備し、
前記第1論理ゲートの第1入力端及び第2入力端に磁壁移動信号が入力され、前記第3トランジスタのゲート端子に読取り信号が入力されることを特徴とする請求項13に記載の情報保存装置。 - 前記第2信号発生器は、
前記複数のビットラインのうち、前記書込み/読取りユニットに連結されたスイッチング素子に対応するビットラインに連結された第2連結配線と、
前記第2連結配線に並列に連結された読取り電流源及び第1書込み電流源と、
前記読取り電流源と前記第2連結配線との間に連結された第4トランジスタと、
前記第1書込み電流源と前記第2連結配線との間に連結された第5トランジスタと、
前記第2連結配線と接地との間に連結された第6トランジスタと、
前記第6トランジスタに連結された出力端と、第1入力端及び第2入力端とを有する第3論理ゲートと、
前記第5トランジスタに連結された出力端と、前記第3論理ゲートの第1入力端及び第2入力端にそれぞれ連結された第1入力端及び第2入力端とを有する第4論理ゲートと、
前記第3論理ゲートの第2入力端と前記第4論理ゲートの第2入力端との間に連結された第2インバータと、を具備し、
前記第3論理ゲートの第1入力端及び第2入力端に書込み信号が入力され、前記第4トランジスタのゲート端子に読取り信号が入力されることを特徴とする請求項13に記載の情報保存装置。 - 前記第3信号発生器は、
前記複数のビットラインのうち、前記書込み/読取りユニットの他端に連結されたビットラインに連結される第3連結配線と、
前記第3連結配線に連結された第2書込み電流源と、
前記第2書込み電流源と前記第3連結配線との間に連結された第7トランジスタと、
前記第3連結配線と接地との間に連結された第8トランジスタと、
前記第7トランジスタに連結された出力端と、第1入力端及び第2入力端とを有する第5論理ゲートと、
前記第8トランジスタに連結された出力端と、前記第5論理ゲートの第1入力端及び第2入力端にそれぞれ連結された第1入力端及び第2入力端とを有する第6論理ゲートと、
前記第5論理ゲートの第1入力端と前記第6論理ゲートの第1入力端との間に連結された第3インバータと、を具備し、
前記第5論理ゲートの第1入力端及び第2入力端に書込み信号が入力されることを特徴とする請求項13に記載の情報保存装置。 - 前記第4信号発生器は、
前記複数のビットラインのうち、前記複数の保存トラックに連結されたスイッチング素子に対応するビットラインが連結される第4連結配線と、
前記第4連結配線に連結された第2移動電流源と、
前記第2移動電流源と前記第4連結配線との間に連結された第9トランジスタと、
前記第4連結配線と接地との間に連結された第10トランジスタと、
前記第9トランジスタに連結された出力端と、第1入力端及び第2入力端とを有する第7論理ゲートと、
前記第10トランジスタに連結された出力端と、前記第7論理ゲートの第1入力端及び第2入力端にそれぞれ連結された第1入力端及び第2入力端とを有する第8論理ゲートと、
前記第7論理ゲートの第1入力端と前記第8論理ゲートの第1入力端との間に連結された第4インバータと、を具備し、
前記第7論理ゲートの第1入力端及び第2入力端に磁壁移動信号が入力されることを特徴とする請求項13に記載の情報保存装置。 - 前記第1回路部は、
前記第1ワードラインに出力端が連結された第1論理ゲートと、
前記第2ワードラインに出力端が連結された第2論理ゲートと、を含み、
前記第1論理ゲートの第1入力端及び第2入力端に、それぞれ移動信号及び読取り信号が入力され、前記第2論理ゲートの第1入力端及び第2入力端に、それぞれ書込み信号及び前記読取り信号が入力されることを特徴とする請求項14に記載の情報保存装置。 - 前記磁性構造体、前記第1ワードライン及び第2ワードライン、前記複数のビットライン及び前記複数のスイッチング素子は、1つの単位メモリ領域を構成し、
複数の前記単位メモリ領域がメモリアレイをなすことを特徴とする請求項10に記載の情報保存装置。 - 前記第1回路部と前記メモリアレイとの間に、第1デコーダが備わり、
前記第2回路部と前記メモリアレイとの間に、第2デコーダが備わったことを特徴とする請求項20に記載の情報保存装置。 - 前記複数のスイッチング素子のうち、前記バッファトラックに連結されたスイッチング素子は、第1ワードラインに連結され、前記書込み/読取りユニットに連結されたスイッチング素子は、第2ワードラインに連結され、前記複数の保存トラックに連結されたスイッチング素子は、第3ワードラインに連結されたことを特徴とする請求項1に記載の情報保存装置。
- 請求項1ないし請求項22のうち、いずれか1項に記載の情報保存装置の動作方法において、
前記複数のスイッチング素子のうち、少なくとも一つをターンオンさせる段階と、
前記磁性構造体及び前記書込み/読取りユニットのうち、少なくとも一つに電流を印加する段階と、を含む情報保存装置の動作方法。 - 前記電流は、読取り電流または書込み電流であるか、または前記磁性構造体の磁壁を移動させるための移動電流であることを特徴とする請求項23に記載の情報保存装置の動作方法。
- 前記移動電流は、前記複数の保存トラックのうち一つと、前記バッファトラックとの間に印加することを特徴とする請求項24に記載の情報保存装置の動作方法。
- 前記複数のスイッチング素子のうち、前記バッファトラック及び前記複数の保存トラックに連結されたスイッチング素子は、第1ワードラインに連結され、前記書込み/読取りユニットの一端に連結されたスイッチング素子は、第2ワードラインに連結され、
前記第1ワードライン及び第2ワードラインと交差する複数のビットラインがさらに備わり、
前記複数のビットラインは、前記複数のスイッチング素子及び前記書込み/読取りユニットの他端にそれぞれ連結されたことを特徴とする請求項23に記載の情報保存装置の動作方法。 - 前記回路部は、
前記第1ワードライン及び第2ワードラインに連結された第1回路部と、
前記複数のビットラインに連結された第2回路部と、を含むことを特徴とする請求項26に記載の情報保存装置の動作方法。 - 前記第2回路部は、前記バッファトラックに連結されたビットラインに信号を印加するための第1信号発生器と、前記書込み/読取りユニットの一端に連結されたスイッチング素子に連結されたビットラインに信号を印加するための第2信号発生器と、前記書込み/読取りユニットの他端に連結されたビットラインに信号を印加するための第3信号発生器と、前記複数の保存トラックに連結されたスイッチング素子に連結されたビットラインのうち、選択された一つに信号を印加するための第4信号発生器と、を含み、
前記磁性構造体で、前記書込み/読取りユニットが備わった領域(第1領域)に対する読取り動作は、前記第1信号発生器及び第2信号発生器によって制御され、
前記第1領域に対する書込み動作は、前記第2信号発生器及び第3信号発生器によって制御され、
前記磁性構造体の磁壁を移動させる磁壁の移動動作は、前記第1信号発生器及び第4信号発生器によって制御されることを特徴とする請求項27に記載の情報保存装置の動作方法。 - 前記第1回路部によって、前記第1ワードライン及び第2ワードラインが活性化され、
前記第2回路部によって、前記第2信号発生器から前記書込み/読取りユニットを経て、前記第1信号発生器に読取り電流が印加されることを特徴とする請求項28に記載の情報保存装置の動作方法。 - 前記第1回路部によって、前記第2ワードラインが活性化され、
前記第2回路部によって、前記第2信号発生器及び第3信号発生器のうち一つから、前記書込み/読取りユニットを経て、前記第2信号発生器及び第3信号発生器のうち他の一つに、書込み電流が印加されることを特徴とする請求項28に記載の情報保存装置の動作方法。 - 前記第1回路部によって、前記第1ワードラインが活性化され、
前記第2回路部によって、前記第1信号発生器及び第4信号発生器のうち一つから、前記磁性構造体を経て、前記第1信号発生器及び第4信号発生器のうち他の一つに、移動電流が印加され、
前記移動電流は、前記複数の保存トラックのうち一つと、前記バッファトラックとの間に印加されることを特徴とする請求項28に記載の情報保存装置の動作方法。
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