JP2019535140A - 偏心電流フローを用いたスピン移行トルク磁気トンネル接合 - Google Patents
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Abstract
Description
− 図3に示されるように、磁気特性が横方向に変化され、且つ偏心された電流フローが生成される、および
− 磁気特性は横方向に変化されるが、均一な電流フローに依拠している。
− 障壁、自由層、もしくは基準層またはこれらの組合せの結晶構造を選択的に変更する、
− デバイスの一方の縁部をより導電性にするために、障壁、自由層、もしくは基準層またはこれらの組合せの片側にイオンを注入する、
− デバイスの一方の縁部の導電性をより低下させるために、障壁、自由層、もしくは基準層またはこれらの組合せの片側を酸化させる、または
− デバイスの片側をより導電性にするためにそこに材料を付加する、
ために用いることが可能である。
Claims (17)
- ピン止め層および自由層を含む2つの磁気層と、
前記2つの磁気層の間の絶縁障壁層と、
を備える層スタック、
を含む、スピン移行トルク磁気トンネル接合であって、
前記2つの磁気層の各々は面外磁化方位を有し、
前記ピン止め層および前記絶縁障壁層のうちの1つまたはその各々は、前記自由層の平均直径よりも小さな平均直径を有し、前記層スタックへの制御電圧の印加に応じて前記2つの磁気層の一方から他方にスピン偏極電流の偏心されたフローを導くために、前記自由層の中心から前記層スタック縁方向に偏心され、それぞれの平均直径は、前記層スタックの積重ね方向に垂直な平面内で測定され、これらにより、前記接合が、前記制御電圧の印加に応じて前記自由層の前記磁化方位の非対称スイッチングを生起するように構成される、
磁気トンネル接合。 - 前記電流フローが前記自由層の中心から偏心される距離lが、条件2nm≦l<D/2を満たし、このDは、前記自由層の平均平面内で、前記層スタックの積重ね方向に交差して測定された前記自由層の平均直径である、
請求項1に記載の磁気トンネル接合。 - 前記接合の作動において、前記電流フローは平均直径dを有する電流フィラメントに沿って生じ、このdは、Le≦d<D/2の条件を満たし、このLeは、前記2つの磁気層の平均交換距離を表す、
請求項2に記載の磁気トンネル接合。 - 前記2つの磁気層の前記平均交換距離Leが3nm〜6nmの間にある、
請求項3に記載の磁気トンネル接合。 - 前記電流フィラメントの前記平均直径dが、条件4nm≦d≦D/2を満たす、
請求項4に記載の磁気トンネル接合。 - 前記層スタックの前記平均直径Dが6nmより大きい、
請求項2に記載の磁気トンネル接合。 - 前記層スタックの前記平均直径Dが100nm以下である、
請求項2に記載の磁気トンネル接合。 - 前記層スタックの前記平均直径Dが32nm以下である、
請求項7に記載の磁気トンネル接合。 - 前記2つの磁気層の各々がCoFeB化合物を含む、
請求項1に記載の磁気トンネル接合。 - 前記自由層が1nm〜4nmの間の平均厚さを有する、
請求項4に記載の磁気トンネル接合。 - 前記ピン止め層が6nm〜10nmの間の平均厚さを有する、
請求項10に記載の磁気トンネル接合。 - 前記絶縁障壁層がMgOを含む、
請求項1に記載の磁気トンネル接合。 - 前記絶縁障壁層が0.5nm〜2nmの間の平均厚さを有する、
請求項1に記載の磁気トンネル接合。 - 前記絶縁障壁層が0.8nm〜1.4nmの間の平均厚さを有する、
請求項1に記載の磁気トンネル接合。 - 次段階において、それぞれが請求項1〜14のいずれか1項に記載の磁気トンネル接合を含む、複数のスピン移行トルク磁気トンネル接合、
を含む、メモリ・デバイス。 - スピン移行トルク磁気トンネル接合のオペレーションの方法であって、前記方法は、
前記スピン移行トルク磁気トンネル接合を用意するステップを含み、前記スピン移行トルク磁気トンネル接合が、
ピン止め層および自由層を含む2つの磁気層と、
前記2つの磁気層の間の絶縁障壁層と、
を備える層スタック、
を含み、
前記2つの磁気層の各々は面外磁化方位を有し、
前記ピン止め層および前記絶縁障壁層のうちの1つまたはその各々は、前記自由層の平均直径よりも小さな平均直径を有し、前記層スタックへの制御電圧の印加に応じて前記2つの磁気層の一方から他方にスピン偏極電流の偏心されたフローを導くために、前記自由層の中心から前記層スタック縁方向に偏心され、それぞれの平均直径は、前記層スタックの積重ね方向に垂直な平面内で測定され、これらにより、前記接合が、前記制御電圧の印加に応じて前記自由層の前記磁化方位の非対称スイッチングを生起するように構成される、
前記用意するステップと、
前記自由層の前記磁化方位の非対称スイッチングを生起するため、前記層スタックに制御電圧を印加することによって、前記ピン止め層から前記自由層への偏心されたスピン偏極電流フローを生成するステップと、
を含む、方法。 - 前記偏心されたスピン偏極前記電流フローが第一電流フローであり、
前記第一電流フローを生成した後、前記方法が、
前記自由層から前記ピン止め層への第二電流フローを生成するステップであって、前記第二電流フローは、前記自由層の磁化方位を初期の磁化状態にスイッチ・バックするために、前記接合の構成にそって前記層スタック前記縁方向に偏心される、前記生成するステップ、
をさらに含む、
請求項16に記載の方法。
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