JP4516817B2 - パターン化しない連続磁性層にデータを記憶するシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
15、15A、15B、15C、15D、15E、1080、1090 絶縁層
20、20B、20C、20D 書込みデバイス
25、30、35、40、520、540、605、610、705、805、1335 トラック
45、510、740、745、1315、1320、1425、1430、1435、1440 データ・ビット
100、100A、100B、100C 磁気メモリ・デバイス
101、102、103 円形区画
104、105、106 矩形区画
107、108、109、110、111、112 列区画
205、210、215、220、305、310、835、840、845、850、855、860、1025、1340、1345 磁区
225、230、320、525、555、635、730、735、1350 磁壁
235、240、530、550、560、565、865、870、875、1355 漏れ磁場
250、255、515、545、640、1050、1060、1360 電流
315 磁化方向
505 書込み領域
615、620 強磁性ブロック
625、630 薄い層
710、715、720、725 ブロック
810、815、820、825、830 くぼみ
1052、1062 電流経路の方向
1055、1065 データ・ビットの磁気の方向
1110 反強磁性結合層
1115、1120 強磁性層
1205 データ記憶領域
1210、1215、1220、1225 蓄積部
1305、1310 レジスタ
1325、1330 電流導入部
1375 トランジスタおよび制御ゲート
1405、1410、1415、1420、1505、1510、1515、1520 書込みレジスタ
Claims (44)
- データを記憶するためのデータ領域を含み、パターン化されておらず連続している磁性被膜と、
前記磁性被膜の近傍に配設されたトラックを有する少なくとも1つの書込み素子であって、前記トラックは、該トラックに電流が流れた場合に該電流に関連する方向に該トラックに沿って移動する磁区間の磁壁を画定する、前記少なくとも1つの書込み素子とを備えるデータ記憶デバイスであって、
前記トラック内の前記磁壁からの漏れ磁場を用いて前記データ領域内の磁気モーメントの方向を選択的に変更することによって、前記磁性被膜の前記データ領域に、前記データを構成するデータ・ビットを選択的に書き込むことができる、データ記憶デバイス。 - 前記少なくとも1つの書込み素子が、前記磁性被膜の上に配設された上部トラックと、前記磁性被膜の下に配設された下部トラックとを備える、請求項1に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記上部トラックおよび前記下部トラック内の磁壁からの漏れ磁場を用いて、前記上部トラックと前記下部トラックが交差する前記磁性被膜のデータ領域に、前記データを構成するデータ・ビットを選択的に書き込むことができる、請求項2に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記少なくとも1つの書込み素子が、1つの上部トラックおよび複数の下部トラックを備える、請求項2に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記1つの上部トラックおよび前記複数の下部トラックがそれぞれ、個々の磁性導線を備える、請求項4に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記1つの上部トラックおよび前記複数の下部トラックが、前記磁性被膜内で複数の選択可能なデータ領域を画定する、請求項5に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記少なくとも1つの書込み素子が、複数の上部トラックおよび1つの下部トラックを備える、請求項2に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記複数の上部トラックおよび前記1つの下部トラックがそれぞれ、個々の磁性導線を備える、請求項7に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記複数の上部トラックおよび前記1つの下部トラックが、前記磁性被膜内で複数の選択可能なデータ領域を画定する、請求項8に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記少なくとも1つの書込み素子が、複数の上部トラックおよび複数の下部トラックを備える、請求項2に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記複数の上部トラックおよび前記複数の下部トラックがそれぞれ、個々の磁性導線を備える、請求項10に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記複数の上部トラックおよび前記複数の下部トラックが、前記磁性被膜上で複数の選択可能なデータ領域を画定する、請求項11に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記上部トラックが湾曲部を備え、
前記下部トラックが湾曲部を備え、
前記データ領域が、前記上部トラックの前記湾曲部と前記下部トラックの前記湾曲部が交差する前記磁性被膜の領域に相当する、請求項2に記載のデータ記憶デバイス。 - 前記磁性被膜が単一の磁性層からなる、請求項2に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記磁性被膜が重ね合わされた複数の磁性層を含む、請求項2に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記重ね合わされた複数の磁性層の少なくとも一部が、少なくとも1つの非強磁性層で分離される、請求項15に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記上部および下部トラック内の前記磁壁からの前記漏れ磁場が、前記磁性被膜に向かって同時に移動して、前記データ領域の磁気モーメントの方向を変更し、それによって前記磁性被膜に前記データ・ビットを書き込む、請求項3に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記上部トラックおよび前記下部トラックの少なくとも1つに書込み電流を流すことによって前記磁壁が移動する、請求項17に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記データが、2値表現され、かつ2つの値が第1状態および第2状態により表され、
前記データ・ビットが、第1方向に流れる前記電流に応答して前記第1状態を呈し、
前記データ・ビットが、第2方向に流れる前記書込み電流に応答して前記第2状態を呈する、請求項18に記載のデータ記憶デバイス。 - 前記上部および下部トラックの前記磁壁が複数の磁区を画定し、
前記磁性被膜に書込みを行わない状態では、前記磁区が前記磁性被膜のデータ記憶領域から離れるように置かれ、それによって、前記データ領域の状態が前記漏れ磁場の影響を受けない、請求項3に記載のデータ記憶デバイス。 - 前記上部トラックが、強磁性材料およびフェリ磁性材料からなる群から選択される磁性材料のブロックを備え、
前記下部トラックが、強磁性材料およびフェリ磁性材料からなる群から選択される磁性材料のブロックを備え、
前記データ領域が、前記上部トラックの前記ブロックと前記下部トラックの前記ブロックが交差する前記磁性被膜の領域に相当する、請求項2に記載のデータ記憶デバイス。 - 前記上部トラックおよび前記下部トラックの少なくとも1つの前記磁壁が固定される、請求項3に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記上部トラックおよび前記下部トラックの少なくとも1つの前記磁壁が、前記上部トラックおよび前記下部トラックの前記少なくとも1つに存在するくぼみによって固定される、請求項22に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記磁性被膜が上面および下面を備え、
前記磁性被膜の前記上面および下面の少なくとも1つの面の上に重なる少なくとも1つの絶縁トンネル障壁層であって、それぞれ重ねられた前記面に対応する前記上部トラックまたは前記下部トラックと前記磁性被膜とのトンネル接合部を与える、当該絶縁トンネル障壁層をさらに備える、請求項2に記載のデータ記憶デバイス。 - 前記データ領域に書き込まれた前記データ・ビットが、前記データ領域に一致して前記上部トラックから前記下部トラックに読出し電流を流すことによって読み出される、請求項24に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記データ・ビットが示す磁気モーメントの方向を判定することによって前記データ・ビットが読み出される、請求項25に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記データ・ビットが示しうる第1の磁気モーメントの方向は、前記第1の磁気モーメントの方向に依存した前記トンネル接合部の第1抵抗値により表される、請求項26に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記データ・ビットが示しうる第2の磁気モーメントの方向は、前記第2の磁気モーメントの方向に依存した前記トンネル接合部の第2抵抗値により表される、請求項27に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記トンネル接合部の前記第1抵抗値が、前記トンネル接合部の前記第2抵抗値よりも小さい、請求項28に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記データ領域に書き込まれた前記データ・ビットが、前記データ領域と交差する前記上部トラックまたは前記下部トラックのいずれか1つにのみ読出し電流を流すことによって読み出される、請求項24に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記絶縁トンネル障壁層を取り囲む前記トンネル接合部の抵抗値の変化を測定することによって、前記データ・ビットが読み出される、請求項30に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記上部トラックと下部トラックが互いに直交して配設される、請求項2に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記トラックに接続されたスイッチをさらに備え、それによって前記トラックに電流を流して前記データ・ビットを書き込む、請求項1に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記スイッチがトランジスタを含む、請求項33に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記磁性被膜の近傍に配設された絶縁トンネル障壁層であって、前記トラックと前記磁性被膜とのトンネル接合部を与える、当該絶縁トンネル障壁層をさらに備える、請求項1に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記絶縁トンネル障壁層および前記磁性被膜がトンネル接合部を形成する、請求項35に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記トラックが湾曲部を備える、請求項1に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記磁性被膜が単一の磁性層または重ね合わされた複数の磁性層からなる、請求項1に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記重ね合わされた複数の磁性層の少なくとも一部が、少なくとも1つの非強磁性層で分離される、請求項38に記載のデータ記憶デバイス。
- 前記磁壁が移動可能である、請求項1に記載のデータ記憶デバイス。
- データを記憶するためのデータ領域を含み、パターン化されておらず連続している磁性被膜を形成するステップと、
前記磁性被膜の近傍にトラックを配設することによって、少なくとも1つの書込み素子を形成するステップであって、前記トラックは、該トラックに電流が流れた場合に該電流に関連する方向に該トラックに沿って移動する磁区間の磁壁を画定する、前記少なくとも1つの書込み素子を形成するステップとを含む、データ記憶デバイスを作製する方法であって、
前記トラック内の前記磁壁からの漏れ磁場を用いて前記トラック内で記憶領域内の磁気モーメントの方向を選択的に変更することによって、前記磁性被膜のデータ領域に、前記データを構成するデータ・ビットを選択的に書き込むことができる、前記方法。 - データを記憶するためのデータ領域を含み、パターン化されておらず連続している磁性被膜と、前記磁性被膜の近傍のトラック内に配設された少なくとも1つの書込み素子であって、前記トラックは、該トラックに電流が流れた場合に該電流に関連する方向に該トラックに沿って移動する磁区間の磁壁を画定する、前記少なくとも1つの書込み素子とを備えるデータ記憶デバイスに、前記データを構成するデータ・ビットを書き込む方法であって、
前記トラック内の前記磁壁からの漏れ磁場を用いて前記トラック内で記憶領域内の磁気モーメントの方向を選択的に変更することによって、前記磁性被膜のデータ領域に前記データ・ビットを選択的に書き込むステップを含む、前記方法。 - データを記憶するための複数のデータ領域内に前記データを構成するデータ・ビットを記憶するための磁性被膜と、前記データ領域の少なくともいくつかを覆う絶縁層と、移動可能な磁区間の磁壁を画定するための前記磁性被膜の近傍に配設された読み出しトラックと、読み出し電流を流すために前記磁性被膜の近傍に配設された導体部材とを備えるデータ記憶デバイスからデータ・ビットを読み出す方法であって、
前記データ・ビットが記憶された前記データ領域の近傍のトラック内で前記磁壁を移動させ、前記磁壁の移動による結果として生じる、読み出し電流の対応する変化を測定することによって、前記データ領域のうちの1つに格納された該データ・ビットを読み出すステップを含み、
前記データ・ビットは、前記トラックの前記磁壁からの漏れ磁場を用いて前記データ領域内の磁気モーメントの方向を選択的に変更することによって、前記磁性被膜の前記データ領域に書き込まれたものである、前記方法。 - データを記憶するための複数のデータ領域内に前記データを構成するデータ・ビットを記憶するための磁性被膜と、
前記データ領域の少なくともいくつかを覆う絶縁層と、
移動可能な磁区間の磁壁を画定するための前記磁性被膜の近傍に配設された読み出しトラックと、
読み出し電流を流すために前記磁性被膜の近傍に配設された導体部材と
を備えるデータ記憶デバイスであって、
前記データ・ビットが記憶された前記データ領域の近傍のトラック内で前記磁壁を移動させ、前記磁壁の移動による結果として生じる、読み出し電流の対応する変化を測定することによって、前記データ領域のうちの1つに格納された該データ・ビットを読み出すことができ、前記データ・ビットは、前記トラックの前記磁壁からの漏れ磁場を用いて前記データ領域内の磁気モーメントの方向を選択的に変更することによって、前記磁性被膜の前記データ領域に書き込まれたものである、データ記憶デバイス。
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