JP2019054148A - 磁気記憶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化できる磁気記憶装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る磁気記憶装置は、第１磁性部と、第１磁性層と、第１非磁性層と、第２磁性部と、第２磁性層と、第２非磁性層と、第１電極と、第２電極と、を含む。前記第１磁性部は、第１磁性部分と第２磁性部分とを含む。前記第１非磁性層は、前記第１磁性層と前記第１磁性部分との間に設けられる。前記第２磁性部は、第３磁性部分と第４磁性部分とを含む。前記第２非磁性層は、前記第２磁性層と前記第３磁性部分との間に設けられる。前記第１電極は、前記第２磁性部分及び前記第４磁性部分と電気的に接続される。前記第２電極は、前記第１磁性部分及び前記第３磁性部分と電気的に接続される。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、磁気記憶装置に関する。

磁性部を含む磁気記憶装置がある。磁気記憶装置において、小さいことが望ましい。

特開２０１６−９８０６号公報

本発明の実施形態は、小型化できる磁気記憶装置を提供する。

実施形態に係る磁気記憶装置は、第１磁性部と、第１磁性層と、第１非磁性層と、第２磁性部と、第２磁性層と、第２非磁性層と、第１電極と、第２電極と、を含む。前記第１磁性部は、第１磁性部分と第２磁性部分とを含む。前記第１非磁性層は、前記第１磁性層と前記第１磁性部分との間に設けられる。前記第２磁性部は、第３磁性部分と第４磁性部分とを含む。前記第２非磁性層は、前記第２磁性層と前記第３磁性部分との間に設けられる。前記第１電極は、前記第２磁性部分及び前記第４磁性部分と電気的に接続される。前記第２電極は、前記第１磁性部分及び前記第３磁性部分と電気的に接続される。

図１は、第１実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気記憶装置の動作を例示する模式図である。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気記憶装置の動作を例示する模式図である。 図５は、第１実施形態に係る磁気記憶装置の動作を例示する模式図である。 図６は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。 図７は、第２実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第２実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第２実施形態に係る磁気記憶装置の動作を例示する模式図である。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第２実施形態に係る磁気記憶装置の動作を例示する模式図である。 図１１は、第２実施形態に係る磁気記憶装置の動作を例示する模式図である。 図１２は、第２実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。 図１３は、第２実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、第３実施形態に係る磁気記憶装置の動作を例示する模式図である。 図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、第３実施形態に係る磁気記憶装置の動作を例示する模式図である。 図１６は、第３実施形態に係る磁気記憶装置の動作を例示する模式図である。

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、第１実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。
図１に表したように、磁気記憶装置１１０は、第１磁性部１１、第２磁性部１２、第３磁性部１３、第１磁性層２１、第２磁性層２２、第３磁性層２３、第１非磁性層２１ｎ、第２非磁性層２２ｎ、第３非磁性層２３ｎ、第１電極５１、第２電極５２、及び制御部９０を含む。

第１磁性部１１は、第１磁性部分１１ａ及び第２磁性部分１１ｂを含む。第１非磁性層２１ｎは、第１磁性部分１１ａと第１磁性層２１との間に設けられる。第２磁性部分１１ｂから第１磁性部分１１ａに向かう方向は、例えば、第１方向に沿う。

第１方向は、例えば、図１に表されるＺ軸方向に沿う。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。第１方向と交差する方向を第２方向とする。第２方向は、例えばＸ軸方向に沿う。第１方向及び第２方向と交差する方向を第３方向とする。第３方向は、例えばＹ軸方向に沿う。
以下では、第１方向、第２方向、及び第３方向が、それぞれ、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向、及びＹ軸方向に沿う場合について説明する。

第２磁性部１２は、Ｘ軸方向において、第１磁性部１１から離れる。第２磁性部１２は、第３磁性部分１２ｃ及び第４磁性部分１２ｄを含む。第２非磁性層２２ｎは、第３磁性部分１２ｃと第２磁性層２２との間に設けられる。第４磁性部分１２ｄから第３磁性部分１２ｃに向かう方向は、例えば、Ｚ軸方向に沿う。

第３磁性部１３は、Ｙ軸方向において、第１磁性部１１から離れる。第３磁性部１３は、第５磁性部分１３ｅ及び第６磁性部分１３ｆを含む。第３非磁性層２３ｎは、第５磁性部分１３ｅと第３磁性層２３との間に設けられる。第６磁性部分１３ｆから第５磁性部分１３ｅに向かう方向は、例えば、Ｚ軸方向に沿う。

第１電極５１は、第２磁性部分１１ｂ、第４磁性部分１２ｄ、及び第６磁性部分１３ｆと電気的に接続される。第２磁性部分１１ｂの電位は、例えば、第４磁性部分１２ｄの電位と同じであり、第６磁性部分１３ｆの電位と同じである。第１電極５１は、例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿う。

第２電極５２は、Ｚ軸方向において、第１電極５１から離れる。第２電極５２は、第１磁性部分１１ａ、第３磁性部分１２ｃ、及び第５磁性部分１３ｅと電気的に接続される。第１磁性部分１１ａの電位は、例えば、第３磁性部分１２ｃの電位と同じであり、第５磁性部分１３ｅの電位と同じである。第２電極５２は、例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿う。例えば、第２電極５２のＺ軸方向における位置は、第１磁性層２１のＺ軸方向における位置と、第１電極５１のＺ軸方向における位置と、の間にある。

第１電極５１は、配線９３と電気的に接続される。第２電極５２は、配線９４と電気的に接続される。第１磁性層２１は、配線９５ａと電気的に接続される。第２磁性層２２は、配線９５ｂと電気的に接続される。第３磁性層２３は、配線９５ｃと電気的に接続される。

制御部９０は、例えば、配線９３、配線９４、及び配線９５ａ〜９５ｃと電気的に接続される。制御部９０は、例えば、第１セレクタ９１及び第２セレクタ９２を含む。第１セレクタ９１は、第１ワード線９１ｗ１及び第２ワード線９１ｗ２を含む複数のワード線と電気的に接続される。第２セレクタ９２は、第１ビット線９２ｂ１及び第２ビット線９２ｂ２を含む複数のビット線と電気的に接続される。

図１に表した例では、第１スイッチ素子Ｓｗ１のゲート端子及び第２スイッチ素子Ｓｗ２は、第１ワード線９１ｗ１と電気的に接続される。第３スイッチ素子Ｓｗ３のゲート端子は、第２ワード線９１ｗ２と電気的に接続される。第１スイッチ素子Ｓｗ１の１つの端子及び第３スイッチ素子Ｓｗ３の１つの端子は、第１ビット線９２ｂ１と電気的に接続される。第２スイッチ素子Ｓｗ２の１つの端子は、第２ビット線９２ｂ２と電気的に接続される。第１スイッチ素子Ｓｗ１の別の１つの端子は、配線９５ａを介して第１磁性層２１と電気的に接続される。第２スイッチ素子Ｓｗ２の別の１つの端子は、配線９５ｂを介して第２磁性層２２と電気的に接続される。第３スイッチ素子Ｓｗ３の別の１つの端子は、配線９５ｃを介して第３磁性層２３と電気的に接続される。

図２（ａ）は、図１のＡ１−Ａ２線を含むＸ−Ｚ断面図である。図２（ｂ）は、図１のＡ３−Ａ４線を含むＹ−Ｚ断面図である。
この例では、第１磁性部１１、第２磁性部１２、及び第３磁性部１３は、管状である。

図２（ａ）に表したように、例えば、第１磁性部１１は、第１絶縁部４１の周りに設けられる。第１絶縁部４１から第１磁性部１１に向かう方向は、Ｚ軸方向と交差する。第１磁性部１１は、例えば、Ｚ軸方向に並ぶ複数の磁区を含む。磁区の第１磁化１１Ｍの向きは、例えば、Ｚ軸方向と交差する。

この例では、第１磁性部１１は、第１構造部１１ｓを含む。第１構造部１１ｓは、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２を有する。第１面Ｓ１は、第１絶縁部４１と第２面Ｓ２との間に位置する。

第１面Ｓ１は、Ｚ軸方向に並ぶ複数の凹凸を含む。複数の凹凸は、第１面Ｓ１において、第１方向と交差する第２方向に沿う高さが異なる部分（凹凸）である。例えば、第１面Ｓ１は、複数の第１頂部１１ｐ及び複数の第１底部１１ｑを含む。複数の第１頂部１１ｐのそれぞれは、Ｚ軸方向と交差する方向における、第１面Ｓ１の凸部に対応する。複数の第１底部１１ｑのそれぞれは、Ｚ軸方向と交差する方向における、第１面Ｓ１の凹部に対応する。複数の第１頂部１１ｐと複数の第１底部１１ｑとは、Ｚ軸方向において、交互に設けられる。

例えば、第１磁性部１１は、Ｚ軸方向に延びる軸を有する。この軸は、例えば、第１磁性部１１の中心を通過する。第１面Ｓ１における凹凸は、第１面Ｓ１と上記軸との間のＸ軸方向またはＹ軸方向に沿う距離の増減の繰り返しに対応する。複数の第１頂部１１ｐにおいて、第１面Ｓ１と、上記の軸と、の間の距離は、極大となる。複数の第１底部１１ｑにおいて、第１面Ｓ１と、上記の軸と、の間の距離は、極小となる。

例えば、第２磁性部１２は、第２絶縁部４２の周りに設けられる。第２絶縁部４２から第２磁性部１２に向かう方向は、Ｚ軸方向と交差する。第２磁性部１２は、例えば、Ｚ軸方向に並ぶ複数の磁区を含む。磁区の第２磁化１２Ｍの向きは、例えば、Ｚ軸方向と交差する。

この例では、第２磁性部１２は、第２構造部１２ｓを含む。第２構造部１２ｓは、第３面Ｓ３及び第４面Ｓ４を有する。第３面Ｓ３は、第２絶縁部４２と第４面Ｓ４との間に位置する。第３面Ｓ３には、第１面Ｓ１と同様に、Ｚ軸方向において交互に並んだ複数の第２頂部１２ｐ及び複数の第２底部１２ｑを含む。

例えば、第３磁性部１３は、第３絶縁部４３の周りに設けられる。第３絶縁部４３から第３磁性部１３に向かう方向は、Ｚ軸方向と交差する。第３磁性部１３は、例えば、Ｚ軸方向に並ぶ複数の磁区を含む。磁区の第３磁化１３Ｍの向きは、例えば、Ｚ軸方向と交差する。

この例では、第３磁性部１３は、第３構造部１３ｓを含む。第３構造部１３ｓは、面Ｓ５及び面Ｓ６を有する。面Ｓ５は、第３絶縁部４３と面Ｓ６との間に位置する。面Ｓ５には、第１面Ｓ１と同様に、Ｚ軸方向において交互に並んだ複数の第３頂部１３ｐ及び複数の第３底部１３ｑを含む。

図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図５は、第１実施形態に係る磁気記憶装置の動作を例示する模式図である。

配線９３の電位を電位Ｖ１とする。配線９４の電位を電位Ｖ２とする。配線９５ａの電位を電位Ｖ３ａとする。配線９５ｂの電位を電位Ｖ３ｂとする。配線９５ｃの電位を電位Ｖ３ｃとする。電位Ｖ１は、例えば接地電位である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に表したように、制御部９０は、第１シフト動作ＯＰ１ｓ及び第２シフト動作ＯＰ２ｓを実施する。

制御部９０は、第１シフト動作ＯＰ１ｓにおいて、電位Ｖ２を電位Ｖ１よりも高く設定する。これにより、図３（ａ）に表したように、第１電極５１から第２電極５２に向けて、第１磁性部１１を流れる電流Ｉｓ１、第２磁性部１２を流れる電流Ｉｓ２、及び第３磁性部１３を流れる電流Ｉｓ３が供給される。これにより、第１磁性部１１に含まれる複数の磁区、第２磁性部１２に含まれる複数の磁区、及び第３磁性部１３に含まれる複数の磁区が移動する。これらの磁区が移動する向きは、例えば、それぞれの磁性部に含まれる材料と、電流の向きと、に依存する。

制御部９０は、第２シフト動作ＯＰ２ｓにおいて、電位Ｖ２を電位Ｖ１よりも低く設定する。これにより、図３（ｂ）に表したように、第２電極５２から第１電極５１に向けて、第１磁性部１１に電流Ｉｓ４、第２磁性部１２に電流Ｉｓ５、及び第３磁性部１３に電流Ｉｓ６が供給される。これにより、第１磁性部１１に含まれる複数の磁区、第２磁性部１２に含まれる複数の磁区、及び第３磁性部１３に含まれる複数の磁区が移動する。第２シフト動作ＯＰ２ｓにおいて、複数の磁区が移動する向きは、第１シフト動作ＯＰ１ｓにおいて、複数の磁区が移動する向きの逆である。

第１シフト動作ＯＰ１ｓ及び第２シフト動作ＯＰ２ｓにおいて、電位Ｖ３ａ〜電位Ｖ３ｃは、例えば、フローティングである。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に表したように、制御部９０は、第１書込動作ＯＰ１ｗ及び第２書込動作ＯＰ２ｗを実施する。

制御部９０は、例えば、第１書込動作ＯＰ１ｗにおいて、電位Ｖ３ａ、電位Ｖ３ｂ、及び電位Ｖ３ｃの１つを、電位Ｖ２よりも高く設定する。例えば、制御部９０は、電位Ｖ３ａを、電位Ｖ２よりも高くする。電位Ｖ３ａと電位Ｖ２との間の差は、電位Ｖ３ｂと電位Ｖ２との間の差より大きく、電位Ｖ３ｃと電位Ｖ２との間の差より大きい。電位Ｖ２は、例えば、電位Ｖ１よりも低く設定される。電位Ｖ１と電位Ｖ２との間の差は、電位Ｖ１と電位Ｖ３ａとの間の差よりも小さい。これにより、図４（ａ）に表したように、第１磁性層２１から第２電極５２へ流れる電流Ｉｓ１が供給される。第１書込動作ＯＰ１ｗを実施後の第１磁性部分１１ａの磁化の向きは、例えば、第１磁性層２１の磁化の向きに沿う。

制御部９０は、例えば、第２書込動作ＯＰ２ｗにおいて、電位Ｖ３ａ、電位Ｖ３ｂ、及び電位Ｖ３ｃの１つを、電位Ｖ２よりも低く設定する。例えば、制御部９０は、第１磁性層２１の電位Ｖ３ａを、電位Ｖ２よりも低くする。電位Ｖ３ａと電位Ｖ２との間の差は、電位Ｖ３ｂと電位Ｖ２との間の差より大きく、電位Ｖ３ｃと電位Ｖ２との間の差より大きい。電位Ｖ２は、例えば、電位Ｖ１よりも高く設定される。例えば、電位Ｖ１と電位Ｖ２との間の差は、電位Ｖ１と電位Ｖ３ａとの間の差よりも小さい。これにより、図４（ａ）に表したように、第２電極５２から第１磁性層２１へ流れる電流Ｉｗ２が供給される。第２書込動作ＯＰ２ｗ実施後の第１磁性部分１１ａの磁化の向きは、例えば、第１磁性層２１の磁化の向きと逆である。第２書込動作ＯＰ２ｗ実施後の第１磁性部分１１ａの磁化の向きは、第１書込動作ＯＰ１ｗ実施後の第１磁性部分１１ａの磁化の向きと逆の向きに沿う。

上記の例において、第１書込動作ＯＰ１ｗまたは第２書込動作ＯＰ２ｗの実施により、第１磁性部分１１ａに磁化情報が書き込まれる。上記の例において、電位Ｖ３ｂ及び電位Ｖ３ｃは、第１書込動作ＯＰ１ｗ及び第２書込動作ＯＰ２ｗにおいて、例えば、フローティングである。

図５に表したように、制御部９０は、読出動作ＯＰ１ｒを実施する。

制御部９０は、例えば、読出動作ＯＰ１ｒにおいて、電位Ｖ３ａ〜電位Ｖ３ｃの１つを、電位Ｖ２よりも高く設定する。例えば、制御部９０は、電位Ｖ３ａを、電位Ｖ２よりも高く設定する。電位Ｖ３ａと電位Ｖ２との間の差は、電位Ｖ３ｂと電位Ｖ２との間の差より大きく、電位Ｖ３ｃと電位Ｖ２との間の差より大きい。電位Ｖ２は、電位Ｖ１よりも高い。これにより、図５に表したように、第１磁性層２１から第２電極５２へ電流Ｉｒ１が供給される。

読出動作ＯＰ１ｒにおける電位Ｖ１と電位Ｖ２との間の差は、第１シフト動作ＯＰ１ｓにおける電位Ｖ１と電位Ｖ２との間の差よりも小さく、第２シフト動作ＯＰ２ｓにおける電位Ｖ１と電位Ｖ２との間の差よりも小さい。これにより、読出動作ＯＰ１ｒにおける複数の磁区の移動を抑制できる。

読出動作ＯＰ１ｒにおける電位Ｖ２と電位Ｖ３ａとの間の差は、第１書込動作ＯＰ１ｗにおける電位Ｖ２と電位Ｖ３ａとの間の差よりも小さく、第２書込動作ＯＰ２ｗにおける電位Ｖ２と電位Ｖ３ａとの間の差よりも小さい。これにより、読出動作ＯＰ１ｒにおける第１磁性部分１１ａの磁化の向きの変化を抑制できる。

第１磁性層２１と第１磁性部分１１ａとの間の電気抵抗は、第１磁性層２１の磁化の向きと、第１磁性部分１１ａの磁化の向きと、の間の角度に依存する。上記角度が大きいほど、第１磁性層２１と第１磁性部分１１ａとの間の電気抵抗は、高い。例えば、第２書込動作ＯＰ２ｗを実施した後の第１磁性層２１と第１磁性部分１１ａとの間の第２電気抵抗は、第１書込動作ＯＰ１ｗを実施した後の第１磁性層２１と第１磁性部分１１ａとの間の第１電気抵抗よりも高い。例えば、第１電気抵抗は、”０”の情報に対応し、第２電気抵抗は、”１”の情報に対応する。

制御部９０は、電流Ｉｒ１を供給し、第１磁性層２１と第１磁性部分１１ａとの間の電気抵抗を検出する。または、電気抵抗に対応する値（電流値または電圧値）を検出する。

本実施形態によれば、複数の磁性部及び複数の電極と接続される配線やスイッチ素子などの数を減らすことができる。例えば、半導体記憶装置を小型化できる。例えば、半導体記憶装置における磁性部の密度を向上できる。

第１磁性部１１、第２磁性部１２、及び第３磁性部１３は、例えば、垂直磁化膜を含む。第１磁性部１１、第２磁性部１２、及び第３磁性部１３は、例えば、希土類―遷移金属アモルファス合金を含んでも良い。希土類―遷移金属アモルファス合金は、例えば、希土類遷移金属と３ｄ遷移金属とを含む合金を含む。希土類―遷移金属アモルファス合金は、例えば、フェリ磁性体である。希土類―遷移金属アモルファス合金は、例えば、Ｔｂ（テルビウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）及びＧｄ（ ガドリニウム）よりなる群から選択された少なくとも１つと、遷移金属の少なくとも１つを含む。希土類―遷移金属アモルファス合金は、例えば、ＴｂＦｅ、ＴｂＣｏ、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＣｏ及びＧｄＦｅＣｏよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。

第１磁性部１１、第２磁性部１２、及び第３磁性部１３は、例えば、多層膜を含んでも良い。第１磁性部１１、第２磁性部１２、及び第３磁性部１３は、例えば、Ｃｏ膜とＮｉ膜とを含む多層膜、Ｃｏ膜とＰｄ膜とを含む多層膜、及び、Ｃｏ膜とＰｔ膜とを含む多層膜よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。

第１磁性部１１、第２磁性部１２、及び第３磁性部１３は、例えば、規則合金を含んでも良い。規則合金は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つと、Ｐｔ及びＰｄよりなる群から選択された少なくとも１つと、を含む。規則合金における結晶構造は、例えば、Ｌ_１０型である。規則合金は、例えば、Ｃｏ_５０Ｐｄ_５０、Ｃｏ_５０Ｐｔ_５０、Ｆｅ_５０Ｐｔ_５０、Ｆｅ_５０Ｐｄ_５０、Ｆｅ_３０Ｎｉ_２０Ｐｄ_５０、Ｃｏ_３０Ｆｅ_１０Ｎｉ_１０Ｐｔ_５０、及び、Ｃｏ_３０Ｎｉ_２０Ｐｔ_５０よりなる群から選択された少なくとも１つを含んでも良い。規則合金における組成比は、上記に限定されない。

第１磁性部１１、第２磁性部１２、及び第３磁性部１３は、規則合金と、他の元素と、を含んでも良い。他の元素は、例えば、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｒ及びＡｇよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。これらの元素の添加により、例えば、磁気異方性エネルギーまたは飽和磁化が調整されても良い。例えば、大きな磁気異方性エネルギーが得られる。

第１磁性層２１、第２磁性層２２、及び第３磁性層２３は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１磁性層２１、第２磁性層２２、及び第３磁性層２３は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む合金を含んでも良い。第１磁性層２１、第２磁性層２２、及び第３磁性層２３は、例えば、他の元素（例えば半金属）をさらに含んでも良い。他の元素は、例えば、ホウ素及びシリコンよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１磁性層２１、第２磁性層２２、及び第３磁性層２３は、例えば、多層膜を含んでも良い。多層膜は、第１膜と第２膜を含む。第１膜は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。第２膜は、白金属（例えばＰｔ及びＰｄなど）を含む。第１磁性層２１、第２磁性層２２、及び第３磁性層２３は、例えば、Ｃｏ−Ｆｅ合金の膜と、Ｎｉ膜と、を含む多層膜（Ｃｏ−Ｆｅ／Ｎｉ多層膜）を含む。

第１電極５１、第２電極５２、及び第３電極５３は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ，Ａｕ及びＡｌよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。これらの電極の少なくともいずれかは、これらの元素の少なくとも１つを含む合金を含んでも良い。

第１非磁性層２１ｎ、第２非磁性層２２ｎ、及び第３非磁性層２３ｎは、例えば、酸化アルミニウム（ＡｌＯ_ｘ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、窒化マグネシウム、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、窒化シリコン（Ｓｉ−Ｎ）、酸窒化シリコン（Ｓｉ−Ｏ−Ｎ）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、及び、酸化クロム（Ｃｒ_２Ｏ_３）よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。これらの材料は、例えば、非磁性トンネルバリアとして機能する。第１非磁性層２１ｎ、第２非磁性層２２ｎ、及び第３非磁性層２３ｎは、例えば、非磁性金属を含んでも良い。第１非磁性層２１ｎ、第２非磁性層２２ｎ、及び第３非磁性層２３ｎの適切な材料（及び厚さ）により、例えば、スピントルクが効果的に伝達される。

図６は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。
図６に表した磁気記憶装置１２０は、例えば、第２電極５２、第３電極５３、及び第４電極５４を含む。

第２電極５２は、第１磁性部分１１ａと電気的に接続される。第３電極５３は、第３磁性部分１２ｃと電気的に接続される。第４電極５４は、第５磁性部分１３ｅと電気的に接続される。第２電極５２、第３電極５３、及び第４電極５４は、互いに離れている。第２電極５２、第３電極５３、及び第４電極５４は、配線９３と電気的に接続される。例えば、第２電極５２の電位は、第３電極５３の電位と同じであり、第４電極５４の電位と同じである。

磁気記憶装置１２０は、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図５に表した磁気記憶装置１１０の動作と同様に、第１シフト動作ＯＰ１ｓ、第２シフト動作ＯＰ２ｓ、第１書込動作ＯＰ１ｗ、第２書込動作ＯＰ２ｗ、及び読出動作ＯＰ１ｒを実施できる。

図７は、第２実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第２実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
図８（ａ）は、図７のＡ５−Ａ６線断面図である。図８（ｂ）は、図７のＡ７−Ａ８線断面図である。

図７に表した磁気記憶装置２１０は、配線９４ａ、９４ｂ、及び９４ｃを含む。第２電極５２は、配線９４ａと電気的に接続される。第３電極５３は、配線９４ｂと電気的に接続される。第４電極５４は、配線９４ｃと電気的に接続される。

図７、図８（ａ）、及び図８（ｂ）に表したように、第１非磁性層２１ｎは、Ｚ軸方向において、第１磁性層２１と第１磁性部分１１ａとの間、第１磁性層２１と第３磁性部分１２ｃとの間、及び第１磁性層２１と第５磁性部分１３ｅとの間に設けられる。第１磁性層２１は、配線９５と電気的に接続される。

図９（ａ）、図９（ｂ）、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、及び図１１は、第２実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式図である。

配線９３の電位を電位Ｖ１とする。配線９４ａの電位を電位Ｖ２ａとする。配線９４ｂの電位を電位Ｖ２ｂとする。配線９４ｃの電位を電位Ｖ２ｃとする。配線９５の電位を電位Ｖ３とする。電位Ｖ１は、例えば接地電位である。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に表したように、制御部９０は、第１シフト動作ＯＰ１ｓ及び第２シフト動作ＯＰ２ｓを実施する。

制御部９０は、第１シフト動作ＯＰ１ｓにおいて、電位Ｖ２ａ、電位Ｖ２ｂ、及び電位Ｖ２ｃの１つを、電位Ｖ１よりも高く設定する。例えば、制御部９０は、電位Ｖ２ａを、電位Ｖ１よりも高く設定する。例えば、制御部９０は、電位Ｖ２ａと電位Ｖ１との間の差を、電位Ｖ２ｂと電位Ｖ１との間の差よりも大きく、かつ電位Ｖ２ｃと電位Ｖ１との間の差よりも大きく設定する。これにより、図９（ａ）に表したように、第１電極５１から第２電極５２に向けて、第１磁性部１１を流れる電流Ｉｓ１が供給される。これにより、第１磁性部１１に含まれる複数の磁区が移動する。

制御部９０は、第２シフト動作ＯＰ２ｓにおいて、電位Ｖ２ａ、電位Ｖ２ｂ、及び電位Ｖ２ｃの１つを、電位Ｖ１よりも低く設定する。例えば、制御部９０は、電位Ｖ２ａを、電位Ｖ１よりも低く設定する。これにより、図９（ｂ）に表したように、第２電極５２から第１電極５１に向けて、第１磁性部１１を流れる電流Ｉｓ２が供給される。これにより、第１磁性部１１に含まれる複数の磁区が移動する。

第２磁性部１２に含まれる複数の磁区を移動させる場合、制御部９０は、電位Ｖ２ｂを電位Ｖ１よりも高くまたは低く設定する。第３磁性部１３に含まれる複数の磁区を移動させる場合、制御部９０は、電位Ｖ２ｃを電位Ｖ１よりも高くまたは低く設定する。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に表したように、制御部９０は、第１書込動作ＯＰ１ｗ及び第２書込動作ＯＰ２ｗを実施する。

制御部９０は、例えば、第１書込動作ＯＰ１ｗにおいて、電位Ｖ２ａ、電位Ｖ２ｂ、及び電位Ｖ２ｃの１つを、電位Ｖ３よりも低く設定する。例えば、制御部９０は、電位Ｖ２ａを、電位Ｖ３よりも低くする。例えば、制御部９０は、電位Ｖ２ａと電位Ｖ１との間の差を、電位Ｖ２ｂと電位Ｖ１との間の差よりも大きく、かつ電位Ｖ２ｃと電位Ｖ１との間の差よりも大きく設定する。これにより、図１０（ａ）に表したように、第１磁性層２１から第２電極５２へ流れる電流Ｉｗ１が供給される。第１書込動作ＯＰ１ｗ実施後の第１磁性部分１１ａの磁化の向きは、例えば、第１磁性層２１の磁化の向きに沿う。

制御部９０は、例えば、第２書込動作ＯＰ２ｗにおいて、電位Ｖ２ａ、電位Ｖ２ｂ、及び電位Ｖ２ｃの１つを、電位Ｖ３よりも高く設定する。例えば、制御部９０は、電位Ｖ２ａを、電位Ｖ３よりも高くする。これにより、図１０（ｂ）に表したように、第２電極５２から第１磁性層２１へ流れる電流Ｉｗ２が供給される。第２書込動作ＯＰ２ｗ実施後の第１磁性部分１１ａの磁化の向きは、例えば、第１磁性層２１の磁化の向きと逆の向きに沿う。

上記の例において、電位Ｖ２ｂ及び電位Ｖ２ｃは、第１書込動作ＯＰ１ｗ及び第２書込動作ＯＰ２ｗにおいて、例えば、フローティングである。

図１１に表したように、制御部９０は、読出動作ＯＰ１ｒを実施する。

制御部９０は、例えば、読出動作ＯＰ１ｒにおいて、電位Ｖ２ａ、電位Ｖ２ｂ、及び電位Ｖ２ｃの１つを、電位Ｖ３よりも低く設定する。例えば、制御部９０は、電位Ｖ２ａを、電位Ｖ３よりも低く設定する。例えば、制御部９０は、電位Ｖ２ａと電位Ｖ１との間の差を、電位Ｖ２ｂと電位Ｖ１との間の差よりも大きく、かつ電位Ｖ２ｃと電位Ｖ１との間の差よりも大きく設定する。これにより、図１１に表したように、第１磁性層２１から第２電極５２へ電流Ｉｒ１が供給される。制御部９０は、電流Ｉｒ１が供給された磁性部分の磁化情報を読み出す。

図１２は、第２実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する斜視図である。
図１２に表した磁気記憶装置２２０では、第１磁性層２１、第２磁性層２２、及び第３磁性層２３は、配線９４と電気的に接続される。第１磁性層２１、第２磁性層２２、及び第３磁性層２３は、互いに電気的に接続される。例えば、第１磁性層２１の電位は、第２磁性層２２の電位と同じであり、第３磁性層２３の電位と同じである。

磁気記憶装置２２０は、図９（ａ）、図９（ｂ）、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、及び図１１に表した磁気記憶装置２１０の動作と同様に、第１シフト動作ＯＰ１ｓ、第２シフト動作ＯＰ２ｓ、第１書込動作ＯＰ１ｗ、第２書込動作ＯＰ２ｗ、及び読出動作ＯＰ１ｒを実施できる。

図１３は、第３実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
図１３に表した磁気記憶装置３１０は、第１磁性部１１、第２磁性部１２、第３磁性部１３、第１磁性層２１、第１非磁性層２１ｎ、及び制御部９０を含む。

第１磁性部１１は、第１磁性部分１１ａ及び第２磁性部分１１ｂを含む。第２磁性部１２は、第３磁性部分１２ｃ及び第４磁性部分１２ｄを含む。第３磁性部１３は、第５磁性部分１３ｅ及び第６磁性部分１３ｆを含む。例えば、第２磁性部分１１ｂから第１磁性部分１１ａに向かう第１方向と交差する第２方向において、第２磁性部１２は、第１磁性部１１と第３磁性部１３との間に設けられる。この例では、第１方向は、例えば、図１３に表したＸ軸方向に沿う。第２方向は、例えば、図１３に表したＺ軸方向に沿う。

Ｘ軸方向において、第１非磁性層２１ｎは、第１磁性層２１と第１磁性部分１１ａとの間、第１磁性層２１と第３磁性部分１２ｃとの間、及び第１磁性層２１と第５磁性部分１３ｅとの間に設けられる。

第１電極５１は、第１磁性部分１１ａ、第３磁性部分１２ｃ、及び第５磁性部分１３ｅと電気的に接続される。第１電極５１は、配線９３と電気的に接続される。第２磁性部分１１ｂは、配線９４ａと電気的に接続される。第４磁性部分１２ｄは、配線９４ｂと電気的に接続される。第６磁性部分１３ｆは、配線９４ｃと電気的に接続される。第１磁性層２１は、配線９５と電気的に接続される。制御部９０は、配線９３、配線９４ａ〜９４ｃ、及び配線９５と電気的に接続される。

図１４（ａ）、図１４（ｂ）、図１５（ａ）、図１５（ｂ）、及び図１６は、第３実施形態に係る磁気記憶装置の動作を例示する模式図である。

配線９３の電位を電位Ｖ１とする。配線９４ａの電位を電位Ｖ２ａとする。配線９４ｂの電位を電位Ｖ２ｂとする。配線９４ｃの電位を電位Ｖ２ｃとする。配線９５の電位を電位Ｖ３とする。電位Ｖ１は、例えば接地電位である。

図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に表したように、制御部９０は、第１シフト動作ＯＰ１ｓ及び第２シフト動作ＯＰ２ｓを実施する。

制御部９０は、第１シフト動作ＯＰ１ｓにおいて、電位Ｖ２ａ、電位Ｖ２ｂ、及び電位Ｖ２ｃの１つを、電位Ｖ１よりも高く設定する。例えば、制御部９０は、電位Ｖ２ａを、電位Ｖ１よりも高く設定する。電位Ｖ２ａと電位Ｖ１との間の差は、電位Ｖ２ｂと電位Ｖ１との間の差より大きく、電位Ｖ２ｃと電位Ｖ１との間の差より大きい。これにより、図１４（ａ）に表したように、第１電極５１から配線９４ａに向けて、第１磁性部１１を流れる電流Ｉｓ１が供給される。これにより、第１磁性部１１に含まれる複数の磁区が移動する。

制御部９０は、第２シフト動作ＯＰ２ｓにおいて、電位Ｖ２ａ、電位Ｖ２ｂ、及び電位Ｖ２ｃの１つを、電位Ｖ１よりも低く設定する。例えば、制御部９０は、電位Ｖ２ａを、電位Ｖ１よりも低く設定する。電位Ｖ２ａと電位Ｖ１との間の差は、電位Ｖ２ｂと電位Ｖ１との間の差より大きく、電位Ｖ２ｃと電位Ｖ１との間の差より大きい。これにより、図１４（ｂ）に表したように、配線９４ａから第１電極５１に向けて、第１磁性部１１を流れる電流Ｉｓ２が供給される。これにより、第１磁性部１１に含まれる複数の磁区が移動する。第２シフト動作ＯＰ２ｓにおいて、複数の磁区が移動する向きは、第１シフト動作ＯＰ１ｓにおいて、複数の磁区軸が移動する向きと逆である。

第２磁性部１２に含まれる複数の磁区を移動させる場合、制御部９０は、電位Ｖ２ｂを電位Ｖ１よりも高くまたは低く設定する。第３磁性部１３に含まれる複数の磁区を移動させる場合、制御部９０は、電位Ｖ２ｃを電位Ｖ１よりも高くまたは低く設定する。

図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に表したように、制御部９０は、第１書込動作ＯＰ１ｗ及び第２書込動作ＯＰ２ｗを実施する。

制御部９０は、例えば、第１書込動作ＯＰ１ｗにおいて、電位Ｖ１を、電位Ｖ３よりも低く設定する。電位Ｖ１と電位Ｖ３との間の差は、例えば、電位Ｖ１と電位Ｖ２ａとの差よりも大きく、電位Ｖ３と電位Ｖ２ａとの差よりもおおきい。これにより、図１５（ａ）に表したように、配線９５から配線９３に向けて電流が流れる。第１磁性部分１１ａに電流Ｉｗ１が供給され、第３磁性部分１２ｃに電流Ｉｗ２が供給され、第５磁性部分１３ｅに電流Ｉｗ３が供給される。第１書込動作ＯＰ１ｗ実施後の、第１磁性部分１１ａの磁化の向き、第３磁性部分１２ｃの磁化の向き、及び第５磁性部分１３ｅの磁化の向きは、例えば、第１磁性層２１の磁化の向きに沿う。

制御部９０は、例えば、第２書込動作ＯＰ２ｗにおいて、電位Ｖ１を、電位Ｖ３よりも高く設定する。電位Ｖ１と電位Ｖ３との間の差は、例えば、電位Ｖ１と電位Ｖ２ａとの差よりも大きく、電位Ｖ３と電位Ｖ２ａとの差よりもおおきい。これにより、図１５（ｂ）に表したように、配線９３から配線９５に向けて電流が流れる。第１磁性部分１１ａに電流Ｉｗ４が供給され、第３磁性部分１２ｃに電流Ｉｗ５が供給され、第５磁性部分１３ｅに電流Ｉｗ６が供給される。第２書込動作ＯＰ２ｗ実施後の、第１磁性部分１１ａの磁化の向き、第３磁性部分１２ｃの磁化の向き、及び第５磁性部分１３ｅの磁化の向きは、例えば、第１磁性層２１の磁化の向きと逆の向きに沿う。第２書込動作ＯＰ２ｗ実施後の第１磁性部分１１ａの磁化の向きは、第１書込動作ＯＰ１ｗ実施後の第１磁性部分１１ａの磁化の向きと逆である。第２書込動作ＯＰ２ｗ実施後の第３磁性部分１２ｃの磁化の向きは、第１書込動作ＯＰ１ｗ実施後の第３磁性部分１２ｃの磁化の向きと逆である。第２書込動作ＯＰ２ｗ実施後の第５磁性部分１３ｅの磁化の向きは、第１書込動作ＯＰ１ｗ実施後の第５磁性部分１３ｅの磁化の向きと逆である。

上記の例において、電位Ｖ２ａ、電位Ｖ２ｂ、及び電位Ｖ２ｃは、第１書込動作ＯＰ１ｗ及び第２書込動作ＯＰ２ｗにおいて、例えば、フローティングである。

図１６に表したように、制御部９０は、読出動作ＯＰ１ｒを実施する。

制御部９０は、例えば、読出動作ＯＰ１ｒにおいて、電位Ｖ２ａ、電位Ｖ２ｂ、及び電位Ｖ２ｃの１つを、電位Ｖ３よりも低く設定する。例えば、制御部９０は、電位Ｖ２ａを、電位Ｖ３よりも低く設定する。これにより、図１６に表したように、配線９５から配線９４ａへ、電流Ｉｒ１が供給される。制御部９０は、電流Ｉｒ１が供給された第１磁性部分１１ａの磁化情報を読み出す。読出動作ＯＰ１ｒにおける、電位Ｖ２ａと電位Ｖ３との間の差は、第１書込動作ＯＰ１ｗまたは第２書込動作ＯＰ２ｗにおける、電位Ｖ１と電位Ｖ３との間の差よりも小さい。これにより、読出動作ＯＰ１ｒにおける、磁性部分への磁化情報の書き込みを抑制できる。

実施形態は、以下の構成（例えば技術案）を含んでも良い。
（構成１）
第１磁性部分と第２磁性部分とを含む第１磁性部と、
第１磁性層と、
前記第１磁性層と前記第１磁性部分との間に設けられた第１非磁性層と、
第３磁性部分と第４磁性部分とを含む第２磁性部と、
第２磁性層と、
前記第２磁性層と前記第３磁性部分との間に設けられた第２非磁性層と、
前記第２磁性部分及び前記第４磁性部分と電気的に接続された第１電極と、
前記第１磁性部分及び前記第３磁性部分と電気的に接続された第２電極と、
を備えた磁気記憶装置。
（構成２）
前記第１電極と電気的に接続された第１配線と、
前記第２電極と電気的に接続された第２配線と、
第１動作を実施する制御部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記第１動作において、前記第２配線の電位を前記第１配線の電位よりも高く設定する構成１記載の磁気記憶装置。
（構成３）
前記第１動作において、前記第２電極から前記第１電極に向けて、前記第１磁性部を流れる第１電流及び前記第２磁性部を流れる第２電流が供給される構成２記載の磁気記憶装置。
（構成４）
第５磁性部分と第６磁性部分とを含む第３磁性部と、
第３磁性層と、
前記第３磁性層と前記第５磁性部分との間に設けられた第３非磁性層と、
をさらに備え、
前記第１磁性部から前記第２磁性部に向かう方向は、前記第１磁性部から前記第３磁性部に向かう方向と交差し、
前記第１電極は、前記第６磁性部分とさらに電気的に接続され、
前記第２電極は、前記第５磁性部分とさらに電気的に接続される構成１〜３のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。
（構成５）
第１磁性部分と第２磁性部分とを含む第１磁性部と、
第１磁性層と、
前記第１磁性層と前記第１磁性部分との間に設けられた第１非磁性層と、
第３磁性部分と第４磁性部分とを含む第２磁性部と、
第２磁性層と、
前記第２磁性層と前記第３磁性部分との間に設けられた第２非磁性層と、
前記第２磁性部分及び前記第４磁性部分と電気的に接続された第１電極と、
前記第１磁性部分と電気的に接続された第２電極と、
前記第３磁性部分及び前記第２電極と電気的に接続された第３電極と、
を備えた磁気記憶装置。
（構成６）
前記第１電極と電気的に接続された第１配線と、
前記第２電極及び前記第３電極と電気的に接続された第２配線と、
第１動作を実施する制御部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記第１動作において、前記第２配線の電位を、前記第１配線の電位よりも高く設定する構成５記載の磁気記憶装置。
（構成７）
前記第１動作において、前記第２電極の電位は、第１電位に設定され、前記第３電極の電位は、前記第１電位に設定される構成６記載の磁気記憶装置。
（構成８）
前記第１動作において、前記第２電極から前記第１電極に向けて前記第１磁性部を流れる第１電流が供給され、前記第１電極から前記第１電極に向けて前記第２磁性部を流れる第２電流が供給される構成６または７に記載の磁気記憶装置。
（構成９）
第５磁性部分と第６磁性部分とを含む第３磁性部と、
第３磁性層と、
前記第３磁性層と前記第５磁性部分との間に設けられた第３非磁性層と、
第４電極と、
をさらに備え、
前記第１磁性部から前記第２磁性部に向かう方向は、前記第１磁性部から前記第３磁性部に向かう方向と交差し、
前記第１電極は、前記第６磁性部分とさらに電気的に接続され、
前記第４電極は、前記第５磁性部分、前記第２電極、及び前記第３電極と電気的に接続される構成５〜８のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。
（構成１０）
第１磁性部分と第２磁性部分とを含む第１磁性部と、
第３磁性部分と第４磁性部分とを含む第２磁性部と、
第１磁性層と、
前記第１磁性層と前記第１磁性部分との間及び前記第１磁性層と前記第３磁性部分との間に設けられた第１非磁性層と、
前記第２磁性部分及び前記第４磁性部分と電気的に接続された第１電極と、
前記第１磁性部分と電気的に接続された第２電極と、
前記第３磁性部分と電気的に接続された第３電極と、
を備えた磁気記憶装置。
（構成１１）
前記第１磁性層と電気的に接続された第１配線と、
前記第２電極と電気的に接続された第２配線と、
前記第３電極と電気的に接続された第３配線と、
第１動作を実施する制御部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記第１動作において、前記第１配線と前記第２配線との間の電位差を、前記第１配線と前記第３配線との間の電位差よりも大きく設定する構成９記載の磁気記憶装置。
（構成１２）
第５磁性部分と第６磁性部分とを含む第３磁性部と、
第４電極と、
をさらに備え、
前記第１磁性部から前記第２磁性部に向かう方向は、前記第１磁性部から前記第３磁性部に向かう方向と交差し、
前記第１非磁性層の一部は、前記第５磁性部分と前記第１磁性層との間に設けられ、
前記第１電極は、前記第６磁性部分とさらに電気的に接続され、
前記第４電極は、前記第５磁性部分と電気的に接続される構成１０または１１に記載の磁気記憶装置。
（構成１３）
第１磁性部分と第２磁性部分とを含む第１磁性部と、
第１磁性層と、
前記第１磁性層と前記第１磁性部分との間に設けられた第１非磁性層と、
第３磁性部分と第４磁性部分とを含む第２磁性部と、
前記第１磁性層と電気的に接続された第２磁性層と、
前記第２磁性層と前記第３磁性部分との間に設けられた第２非磁性層と、
前記第２磁性部分及び前記第４磁性部分と電気的に接続された第１電極と、
前記第１磁性部分と電気的に接続された第２電極と、
前記第３磁性部分と電気的に接続された第３電極と、
を備えた磁気記憶装置。
（構成１４）
前記第１磁性層及び前記第２磁性層と電気的に接続された第１配線と、
前記第２電極と電気的に接続された第２配線と、
前記第３電極と電気的に接続された第３配線と、
第１動作を実施する制御部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記第１動作において、前記第１配線と前記第２配線との間の電位差を、前記第１配線と前記第３配線との間の電位差よりも大きく設定する構成１３記載の磁気記憶装置。
（構成１５）
前記第１動作において、前記第１磁性層の電位は、第１電位に設定され、前記第２磁性層の電位は、前記第１電位に設定される構成１４記載の磁気記憶装置。
（構成１６）
第５磁性部分と第６磁性部分とを含む第３磁性部と、
前記第１磁性層及び前記第２磁性層と電気的に接続された第３磁性層と、
前記第３磁性層と前記第５磁性部分との間に設けられた第３非磁性層と、
第４電極と、
をさらに備え、
前記第１磁性部から前記第２磁性部に向かう方向は、前記第１磁性部から前記第３磁性部に向かう方向と交差し、
前記第１電極は、前記第６磁性部分とさらに電気的に接続され、
前記第４電極は、前記第５磁性部分と電気的に接続される構成１３〜１５のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。
（構成１７）
第１絶縁部をさらに備え、
前記第１磁性部は、前記第１絶縁部の周りに設けられ、
前記第１絶縁部から前記第１磁性部に向かう方向は、前記第１電極から前記第２電極に向かう第１方向と交差し、
前記第１磁性部は、第１面と、前記第１絶縁部と前記第１面との間に位置する第２面と、を有し、
前記第１面は、前記第１方向に沿って交互に並べられた複数の第１頂部および複数の第１底部を含む構成１〜１６のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。

以上で説明した各実施形態によれば、小型化できる磁気記憶装置を提供できる。

なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気メモリ素子に含まれる磁性部、磁性層、非磁性層、絶縁部、電極、制御部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した磁気記憶装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気記憶装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１ 第１磁性部、 １１Ｍ 第１磁化、 １１ａ 第１磁性部分、 １１ｂ 第２磁性部分、 １１ｐ 第１頂部、 １１ｑ 第１底部、 １１ｓ 第１構造部、 １２ 第２磁性部、 １２Ｍ 第２磁化、 １２ｃ 第３磁性部分、 １２ｄ 第４磁性部分、 １２ｐ 第２頂部、 １２ｑ 第２底部、 １２ｓ 第２構造部、 １３ 第３磁性部、 １３Ｍ 第３磁化、 １３ｅ 第５磁性部分、 １３ｆ 第６磁性部分、 １３ｐ 第３頂部、 １３ｑ 第３底部、 １３ｓ 第３構造部、 ２１ 第１磁性層、 ２１ｎ 第１非磁性層、 ２２ 第２磁性層、 ２２ｎ 第２非磁性層、 ２３ 第３磁性層、 ２３ｎ 第３非磁性層、 ４１ 第１絶縁部、 ４２ 第２絶縁部、 ４３ 第３絶縁部、 ５１ 第１電極、 ５２ 第２電極、 ５３ 第３電極、 ５４ 第４電極、 ９０ 制御部、 ９１ 第１セレクタ、 ９１ｗ１ 第１ワード線、 ９１ｗ２ 第２ワード線、 ９２ 第２セレクタ、 ９２ｂ 第１ビット線、 ９２ｂ 第２ビット線、 ９３、９４、９４ａ、９４ｂ、９４ｃ、９５、９５ａ、９５ｂ、９５ｃ 配線、 １１０、１２０、２１０、２２０、３１０ 磁気記憶装置、 Ｉｒ１、Ｉｓ１、Ｉｓ２、Ｉｓ３、Ｉｓ４、Ｉｓ５、Ｉｓ６、Ｉｗ１、Ｉｗ２、Ｉｗ３、Ｉｗ４、Ｉｗ５、Ｉｗ６ 電流、 ＯＰ１ｒ 読出動作、 ＯＰ１ｓ 第１シフト動作、 ＯＰ１ｗ 第１書込動作、 ＯＰ２ｓ 第２シフト動作、 ＯＰ２ｗ 第２書込動作、 Ｓ１ 第１面、 Ｓ２ 第２面、 Ｓ３ 第３面、 Ｓ４ 第４面、 Ｓ５、Ｓ６ 面、 Ｓｗ１ 第１スイッチ素子、 Ｓｗ２ 第２スイッチ素子、 Ｓｗ３ 第３スイッチ素子、 Ｖ１、Ｖ２、Ｖ２ａ、Ｖ２ｂ、Ｖ２ｃ、Ｖ３、Ｖ３ａ、Ｖ３ｂ、Ｖ３ｃ 電位

Claims (13)

1. 第１磁性部分と第２磁性部分とを含む第１磁性部と、
   第１磁性層と、
   前記第１磁性層と前記第１磁性部分との間に設けられた第１非磁性層と、
   第３磁性部分と第４磁性部分とを含む第２磁性部と、
   第２磁性層と、
   前記第２磁性層と前記第３磁性部分との間に設けられた第２非磁性層と、
   前記第２磁性部分及び前記第４磁性部分と電気的に接続された第１電極と、
   前記第１磁性部分及び前記第３磁性部分と電気的に接続された第２電極と、
   を備えた磁気記憶装置。
2. 前記第１電極と電気的に接続された第１配線と、
   前記第２電極と電気的に接続された第２配線と、
   第１動作を実施する制御部と、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記第１動作において、前記第２配線の電位を前記第１配線の電位よりも高く設定する請求項１記載の磁気記憶装置。
3. 前記第１動作において、前記第２電極から前記第１電極に向けて、前記第１磁性部を流れる第１電流及び前記第２磁性部を流れる第２電流が供給される請求項２記載の磁気記憶装置。
4. 第１磁性部分と第２磁性部分とを含む第１磁性部と、
   第１磁性層と、
   前記第１磁性層と前記第１磁性部分との間に設けられた第１非磁性層と、
   第３磁性部分と第４磁性部分とを含む第２磁性部と、
   第２磁性層と、
   前記第２磁性層と前記第３磁性部分との間に設けられた第２非磁性層と、
   前記第２磁性部分及び前記第４磁性部分と電気的に接続された第１電極と、
   前記第１磁性部分と電気的に接続された第２電極と、
   前記第３磁性部分及び前記第２電極と電気的に接続された第３電極と、
   を備えた磁気記憶装置。
5. 前記第１電極と電気的に接続された第１配線と、
   前記第２電極及び前記第３電極と電気的に接続された第２配線と、
   第１動作を実施する制御部と、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記第１動作において、前記第２配線の電位を、前記第１配線の電位よりも高く設定する請求項４記載の磁気記憶装置。
6. 前記第１動作において、前記第２電極の電位は、第１電位に設定され、前記第３電極の電位は、前記第１電位に設定される請求項５記載の磁気記憶装置。
7. 前記第１動作において、前記第２電極から前記第１電極に向けて前記第１磁性部を流れる第１電流が供給され、前記第１電極から前記第１電極に向けて前記第２磁性部を流れる第２電流が供給される請求項５または６に記載の磁気記憶装置。
8. 第１磁性部分と第２磁性部分とを含む第１磁性部と、
   第３磁性部分と第４磁性部分とを含む第２磁性部と、
   第１磁性層と、
   前記第１磁性層と前記第１磁性部分との間及び前記第１磁性層と前記第３磁性部分との間に設けられた第１非磁性層と、
   前記第２磁性部分及び前記第４磁性部分と電気的に接続された第１電極と、
   前記第１磁性部分と電気的に接続された第２電極と、
   前記第３磁性部分と電気的に接続された第３電極と、
   を備えた磁気記憶装置。
9. 前記第１磁性層と電気的に接続された第１配線と、
   前記第２電極と電気的に接続された第２配線と、
   前記第３電極と電気的に接続された第３配線と、
   第１動作を実施する制御部と、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記第１動作において、前記第１配線と前記第２配線との間の電位差を、前記第１配線と前記第３配線との間の電位差よりも大きく設定する請求項８記載の磁気記憶装置。
10. 第１磁性部分と第２磁性部分とを含む第１磁性部と、
    第１磁性層と、
    前記第１磁性層と前記第１磁性部分との間に設けられた第１非磁性層と、
    第３磁性部分と第４磁性部分とを含む第２磁性部と、
    前記第１磁性層と電気的に接続された第２磁性層と、
    前記第２磁性層と前記第３磁性部分との間に設けられた第２非磁性層と、
    前記第２磁性部分及び前記第４磁性部分と電気的に接続された第１電極と、
    前記第１磁性部分と電気的に接続された第２電極と、
    前記第３磁性部分と電気的に接続された第３電極と、
    を備えた磁気記憶装置。
11. 前記第１磁性層及び前記第２磁性層と電気的に接続された第１配線と、
    前記第２電極と電気的に接続された第２配線と、
    前記第３電極と電気的に接続された第３配線と、
    第１動作を実施する制御部と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記第１動作において、前記第１配線と前記第２配線との間の電位差を、前記第１配線と前記第３配線との間の電位差よりも大きく設定する請求項１０記載の磁気記憶装置。
12. 前記第１動作において、前記第１磁性層の電位は、第１電位に設定され、前記第２磁性層の電位は、前記第１電位に設定される請求項１１記載の磁気記憶装置。
13. 第１絶縁部をさらに備え、
    前記第１磁性部は、前記第１絶縁部の周りに設けられ、
    前記第１絶縁部から前記第１磁性部に向かう方向は、前記第１電極から前記第２電極に向かう第１方向と交差し、
    前記第１磁性部は、第１面と、前記第１絶縁部と前記第１面との間に位置する第２面と、を有し、
    前記第１面は、前記第１方向に沿って交互に並べられた複数の第１頂部および複数の第１底部を含む請求項１〜１２のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。
    

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