JP5593122B2 - スピントルク磁気抵抗構造体 - Google Patents
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Description
310A、310B:書込み電流
321、322A、322B、323A、323B、324:磁気モーメント
500:パッケージ化集積回路
502:リードフレーム
504:ダイ
508:プラスチック封入モールド
Claims (19)
- 磁気抵抗構造体であって、
第1の固定強磁性層と、
前記第1の固定強磁性層上に物理的に接触した第1の非磁性スペーサ層と、
前記第1の非磁性スペーサ層上に物理的に接触した第2のフリー強磁性層と、
前記第2のフリー強磁性層上に物理的に接触した第1のフリー反強磁性層と、
前記第1のフリー反強磁性層上に物理的に接触した第2の非磁性スペーサ層と、
前記第2の非磁性スペーサ層上に物理的に接触した第2の固定反強磁性層と、
前記第2の固定反強磁性層上に物理的に接触した第3の固定強磁性層と
を備えており、
前記第1の固定強磁性層下に物理的に接触した第3の固定反強磁性層
をさらに備えている、前記磁気抵抗構造体。 - 前記第1の非磁性スペーサ層が、トンネル障壁層、酸化マグネシウム、及び非磁性金属層のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第2の非磁性スペーサ層が、非磁性金属層及び巨大磁気抵抗層のうちの少なくとも1つを含む、請求項1又は2に記載の磁気抵抗構造体。
- i)前記第1のフリー反強磁性層がマンガン(Mn)合金を含むこと、
ii)前記第2の固定反強磁性層がマンガン(Mn)合金を含むこと、及び
iii)前記第2の非磁性スペーサ層が、金、銅及びルテニウムのうちの少なくとも1つを含むこと
のうちの少なくとも1つである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の磁気抵抗構造体。 - 前記第2の強磁性層が、前記第1の反強磁性層と交換結合する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第1のフリー反強磁性層、前記第2の非磁性スペーサ層、及び前記第2の固定反強磁性層のうちの少なくとも1つが、前記第2のフリー強磁性層の磁気分極を反転させるためのスピントルクの大部分を与えるように適合された、請求項1〜5のいずれか一項に記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第2の反強磁性層が、
i)前記第3の固定強磁性層、及び
ii)前記第1のフリー反強磁性層よりも厚い前記第2の固定反強磁性層
のうちの少なくとも1つによって固定される、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の磁気抵抗構造体。 - 前記第1の強磁性層及び前記第3の強磁性層のうちの少なくとも1つが、
i)コバルトと鉄との合金、及び
ii)複数のサブ層
のうちの少なくとも一方を含み、
前記複数のサブ層のうちの2つが反平行磁気モーメントを有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の磁気抵抗構造体。 - 前記第2の強磁性層が、鉄、コバルト及びニッケルのうちの少なくとも1つを含む合金を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第1のフリー反強磁性層、前記第2の固定反強磁性層及び前記第3の固定反強磁性層のうちの少なくとも1つが合金を含み、
前記合金が、マンガン、イリジウム、ニッケル、白金及び鉄から成る群から選択される少なくとも1つの構成要素を含む、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の磁気抵抗構造体。 - 前記第2のフリー強磁性層及び前記第1のフリー反強磁性層の両方の磁気モーメントを書込み電流によって反転させるように適合された、請求項1〜10のいずれ一項かに記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第2のフリー強磁性層の磁気モーメントを反転させるために必要な書込み電流の大きさが、比較フリー強磁性層を含む比較磁気抵抗構造体における前記比較フリー強磁性層の比較磁気モーメントを反転させるために必要な比較書込み電流よりも小さく、前記比較フリー強磁性層の一方の側には比較非磁性スペーサ層が当接し、他方の側には、デバイス端子、別の比較非磁性スペーサ層及び比較強磁性層のうちの少なくとも1つが当接する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の磁気抵抗構造体。
- 前記第1のフリー反強磁性層が、前記第2のフリー強磁性層に対して熱安定性を与えるように適合された、請求項1〜12のいずれか一項に記載の磁気抵抗構造体。
- 磁気抵抗メモリ・デバイスであって、
第1の固定強磁性層と、
前記第1の固定強磁性層上に物理的に接触した第1の非磁性スペーサ層と、
前記第1の非磁性スペーサ層上に物理的に接触した第2のフリー強磁性層と、
前記第2のフリー強磁性層上に物理的に接触した第1のフリー反強磁性層と、
前記第1のフリー反強磁性層上に物理的に接触した第2の非磁性スペーサ層と、
前記第2の非磁性スペーサ層上に物理的に接触した第2の固定反強磁性層と、
前記第2の固定反強磁性層上に物理的に接触した第3の固定強磁性層と
を備えており、
前記第1の固定強磁性層下に物理的に接触した第3の固定反強磁性層
をさらに備えており、
前記磁気抵抗メモリ・デバイスが、磁気モーメントの少なくとも2つの方向に対応する少なくとも2つのデータ状態を記憶する、
前記磁気抵抗メモリ・デバイス。 - 前記第1のフリー反強磁性層、前記第2の非磁性スペーサ層、及び前記第2の固定反強磁性層のうちの少なくとも1つが、前記第2のフリー強磁性層の磁気分極を反転させるためのスピントルクの大部分を与えるように適合された、請求項14に記載の磁気抵抗メモリ・デバイス。
- メモリ・セル内に記憶されたデータが、前記第2のフリー強磁性層及び前記第1のフリー反強磁性層のうちの少なくとも1つにおける磁気モーメントの方向に対応する、請求項14又は15に記載の磁気抵抗メモリ・デバイス。
- 集積回路であって、
基板と、
第1の固定強磁性層と、
前記第1の固定強磁性層上に物理的に接触した第1の非磁性スペーサ層と、
前記第1の非磁性スペーサ層上に物理的に接触した第2のフリー強磁性層と、
前記第2のフリー強磁性層上に物理的に接触した第1のフリー反強磁性層と、
前記第1のフリー反強磁性層上に物理的に接触した第2の非磁性スペーサ層と、
前記第2の非磁性スペーサ層上に物理的に接触した第2の固定反強磁性層と、
前記第2の固定反強磁性層上に物理的に接触した第3の固定強磁性層と
を備えており、
前記第1の固定強磁性層下に物理的に接触した第3の固定反強磁性層
をさらに備えている、前記集積回路。 - 前記第1のフリー反強磁性層、前記第2の非磁性スペーサ層、及び前記第2の固定反強磁性層のうちの少なくとも1つが、前記第2のフリー強磁性層の磁気分極を反転させるためのスピントルクの大部分を提供するように適合された、請求項17に記載の集積回路。
- スピントルク構造体を形成するための方法であって、
第1の固定強磁性層を形成するステップと、
前記第1の固定強磁性層上に物理的に接触した第1の非磁性スペーサ層を形成するステップと、
前記第1の非磁性スペーサ層上に物理的に接触した第2のフリー強磁性層を形成するステップと、
前記第2のフリー強磁性層上に物理的に接触した第1のフリー反強磁性層を形成するステップと、
前記第1のフリー反強磁性層上に物理的に接触した第2の非磁性スペーサ層を形成するステップと、
前記第2の非磁性スペーサ層上に物理的に接触した第2の固定反強磁性層を形成するステップと、
前記第1の固定強磁性層下に物理的に接触した第3の固定反強磁性層を形成するステップと、
前記第2の固定反強磁性層上に物理的に接触した第3の固定強磁性層を形成するステップと
を含む、前記方法。
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