JP6168578B2 - 磁気抵抗効果素子、及び磁気メモリ装置 - Google Patents
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Description
重金属から構成され、第1の方向に延伸された形状を有する重金属層と、
強磁性体から構成され、前記重金属層に隣接して設けられた記録層と、
絶縁体から構成され、前記記録層に前記重金属層とは反対側の面に隣接して設けられた障壁層と、
強磁性体から構成され、前記障壁層の前記記録層とは反対側の面に隣接して設けられた参照層と、
重金属層の一端部に接続された第1端子と、
重金属層の他端部に接続された第2端子と、
参照層に接続された第3端子と、
を備え、
前記参照層の磁化の方向は前記第1の方向に実質的に固定された成分を有し、
前記記録層の磁化の方向は前記第1の方向において可変な成分を有し、
前記重金属層に、前記第1の方向と同じ向きの電流を導入することで前記記録層の磁化が反転する。
重金属から構成され、第1の方向に延伸された形状を有する重金属層と、
強磁性体から構成され、前記重金属層に隣接して設けられた記録層と、
絶縁体から構成され、前記記録層に前記重金属層とは反対側の面に隣接して設けられた障壁層と、
強磁性体から構成され、前記障壁層の前記記録層とは反対側の面に隣接して設けられた参照層と、
前記記録層の層面に垂直な方向の磁化を有する補助磁性層と、
を備え、
前記参照層の磁化の方向は前記第1の方向に実質的に固定された成分を有し、
前記記録層の磁化の方向は前記第1の方向において可変な成分を有し、
前記重金属層に、前記第1の方向と同じ向きの電流を導入することで前記記録層の磁化が反転する。
重金属から構成され、第1の方向に延伸された形状を有する重金属層と、
強磁性体から構成され、前記重金属層に隣接して設けられた記録層と、
絶縁体から構成され、前記記録層に前記重金属層とは反対側の面に隣接して設けられた障壁層と、
強磁性体から構成され、前記障壁層の前記記録層とは反対側の面に隣接して設けられた参照層と、
を備え、
前記参照層の磁化の方向は前記第1の方向に実質的に固定された成分を有し、
前記記録層の磁化の方向は前記第1の方向において可変な成分を有し、
前記重金属層に、前記第1の方向と同じ向きの電流を導入することで前記記録層の磁化が反転し、
前記記録層は、前記重金属層の上下に1つずつ配置されている。
重金属から構成され、第1の方向に延伸された形状を有する重金属層と、
強磁性体から構成され、前記重金属層に隣接して設けられた記録層と、
絶縁体から構成され、前記記録層に前記重金属層とは反対側の面に隣接して設けられた障壁層と、
強磁性体から構成され、前記障壁層の前記記録層とは反対側の面に隣接して設けられた参照層と、
を備え、
前記参照層の磁化の方向は前記第1の方向に実質的に固定された成分を有し、
前記記録層の磁化の方向は前記第1の方向において可変な成分を有し、
前記重金属層に、前記第1の方向と同じ向きの電流を導入することで前記記録層の磁化が反転し、
前記記録層は、磁化容易軸が異なる方向を向く複数の領域を有する。
前記記録層に磁場を印加する磁場印加手段を備えてもよい。
前記記録層の磁化容易軸は、前記重金属層の長手方向に直交する方向の成分を有してもよい。
上述の磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子に、前記第1の方向の成分を含む方向に書き込み電流を流すことにより、前記磁気抵抗効果素子にデータを書き込む書き込み手段と、
前記重金属層と前記参照層との間の抵抗を求めることにより、前記磁気抵抗効果素子に書き込まれているデータを読み出す読み出し手段と、
を備える。
以下、図1〜図5を参照して、実施の形態1に係る磁気抵抗効果素子を説明する。実施の形態1に係る磁気抵抗効果素子100の、正面図を図1Aに、側面図を図1Bに、平面図(上面図)を図1Cに示す。磁気抵抗効果素子100は、重金属層11、記録層12、障壁層13、参照層14が積層された構成を有する。重金属層11の長手(延伸)方向(図1(a)の紙面左右方向)をX軸方向とする。重金属層11の短手方向(図1(a)の紙面奥行方向)をY軸方向とする。磁気抵抗効果素子100の各層が積層された高さ方向(図1(a)の紙面上下方向)をZ軸方向とする。
本発明においては、記録層12が面内磁化であることを対象とする。記録層12と障壁層13の材質及び厚さの組み合わせにより、記録層12が界面異方性効果により垂直磁化となる場合があるため、記録層12は、障壁層13との関係で界面異方性効果による垂直磁化を避けることができる厚さとすることが望ましい。例えば、障壁層13がMgOで、記録層12がCoFeBの場合、記録層12は、1.4nmより厚いことが望ましい。
まず、図2A〜図2Cを参照して、読み出し動作を説明する。
図2Aの状態においては、記録層12の磁化M12の方向は、−X軸方向であり、参照層14の磁化M14と向きが揃っている(平行状態)。このとき、磁気抵抗効果素子100は、重金属層11から参照層14に至る電流路の抵抗が相対的に小さい低抵抗状態である。一方、図2Bの状態においては、記録層12の磁化M12の方向は、+X軸方向であり、参照層14の磁化M14の向きとは、反対である(反平行状態)。このとき、磁気抵抗効果素子100は、重金属層11から参照層14に至る電流路の抵抗が相対的に大きい高抵抗状態である。低抵抗状態と高抵抗状態の2つの状態をそれぞれ“0”、“1”と対応付け、記録層12の磁化M12の向きをスイッチさせることで、磁気抵抗効果素子100をメモリとして動作させることができる。本実施の形態では、図2Aに示す低抵抗状態を“0”とし、図2Bに示す高抵抗状態を“1”と定義している。記憶データの割り当ては逆でもよい。ここでは読み出し電流Irが+Z軸方向に流れる例を図示したが、読み出し電流Irの向きは逆向きでも構わない。
このようにして、磁気抵抗効果素子100へのビットデータの書き込みが行われる。
磁気メモリ装置300は、図8に示すように、メモリセルアレイ311、Xドライバ312、Yドライバ313、コントローラ314を備えている。メモリセルアレイ311はN行M列のアレイ状に配置された磁気メモリセル回路200を有している。各列の磁気メモリセル回路200は対応する列の第1ビット線BL1と第2ビット線BL2の対に接続されている。また、各行の磁気メモリセル回路200は、対応する行のワード線WLとグラウンド線GNDに接続されている。
実施の形態1に係る磁気抵抗効果素子100において、記憶データを安定して書き込み且つ読み出すためには、参照層14の磁化M14の方向を安定的に固定する必要がある。参照層14の磁化M14を安定させるため参照層14を積層フェリ結合層から構成することが有効である。
本実施の形態において、参照層14は、強磁性層14aと結合層14bと強磁性層14cとが積層され、積層フェリ結合した積層構造を有する。強磁性層14aと強磁性層14cとは、結合層14bによって反強磁的に結合している。その他の点は、基本的に実施の形態1と同様である。
(変形例1)
磁気抵抗効果素子の抵抗とデータの割り当ては任意であり、低抵抗状態にデータ“1”、高抵抗状態にデータ“0”を割り当てても良い。
参照層14の磁化を安定化させるため、図12A〜図12Cに示すように、参照層14の上に反強磁性層14dを配置してもよい。反強磁性層14dの材料として、Ir−Mn、Pt−Mn合金等を使用することができる。反強磁性層14dを配置する事で、より強固に参照層14の磁化を固定することができる。また、参照層14をフェリ結合構造にする場合、強磁性層の数は任意であり、例えば、強磁性層の数は3以上でもよい。
上記実施の形態においては、外部磁場印加装置31により、外部磁場Hoを印加したが、磁気抵抗効果素子100、101自体が垂直磁場を印加する構成を備えてもよい。
例えば、図13A、図13Bに示す磁気抵抗効果素子103は、実施の形態1及び2で示した基本構造に加えて補助磁性層15を備える。図13C、図13Dに示す磁気抵抗効果素子104は、実施の形態1及び2で示した基本構造に加えて補助磁性層17を備える。補助磁性層15、17はZ軸方向に固定された磁化M15、M17を有している。磁化の方向は+Z軸方向でもよいし―Z軸方向でもよい。
図17に、記録層12の磁化容易軸が純粋にX軸方向でない場合の磁気抵抗効果素子107の構成を示す。ここでは、重金属層11の平面形状が矩形、記録層12〜参照層14の平面形状が楕円形である例を示す。記録層12の磁化容易軸は、楕円形の長軸方向によって規定されている。記録層12の磁化容易軸は、X−Y面内において、X軸(重金属層11の長手方向)に対し角度θの方向を向いている。記録層12の磁化容易軸がY軸成分を有している場合、外部磁場印加装置31、補助磁性層15、17は不要となる。これは、スピン軌道トルクの働き方に非対称性が生ずること、及び横磁場が作用することの2つの理由による。このような理由から、記録層12の磁化容易軸は、その方向が純粋なX軸方向ではなく、Y軸成分も有していた方がなおよい。
上記実施の形態においては、重金属層11と参照層14との間のみに記録層12を配置した。あるいは、図15A〜図15Cに示すように、記録層12を重金属層11の上下に配置してもよい。この場合、記録層12は、重金属層11を挟んだ一対の記録層12aと12bから構成される。記録層12aと12bの磁化M12aとM12bの方向は上下の記録層12aと12bとで反平行に結合している必要がある。この構成では、図6Aを参照して説明したように、重金属層11の上下で逆向きの偏極スピンからなる電子が記録層12aと12bに蓄積される。このため、記録層12aと12bの磁化方向は上下の記録層で反平行となり、問題は生じない。
記録層12の磁化容易軸(磁化の方向)が記録層内で均質である必要はなく、向きの異なる磁化を有する複数の領域を備えていてもよい。例えば図16に示す記録層12cのように、一部の領域は垂直磁化容易となっており、その方向が固定されていてもよい。即ち、記録層12内に、磁化容易軸或いは磁化の方向が異なる領域が含まれていてもよい。ただし、記録層12内にX軸方向成分を有する磁化容易軸を有する領域が存在する必要がある。この場合も記録層の面内磁化容易領域において交換結合を介して実効的な垂直方向の磁場が作用するので、外部磁場印加装置31は不要となる。
なお、上記実施の形態及び変形例において、磁気抵抗効果素子が自らZ軸方向の磁界を発生する能力を有する場合でも、外部磁界印加装置31により外部磁界を印加してもよい。また、上記実施の形態及び変形例において、X軸方向を重金属層11の長軸(延伸)方向に設定し、Z軸方向に外部磁界を印加したが、座標の取り方は任意である。
上記実施の形態においては、磁気抵抗効果素子100は、基板側から重金属層11、記録層12、障壁層13、参照層14の順に積層されて形成されているが、この積層順序は逆であっても構わない。図19Aに積層順序を逆にした場合の磁気抵抗効果素子108の構成を示す。磁気抵抗効果素子108は、基板側から参照層14、障壁層13、記録層12、重金属層11の順に積層されて形成されている。この場合も参照層14は方向が固定された磁化M14を有し、記録層12は反転可能な磁化M12を有する。また外部磁場印加機構31によって膜面垂直方向の外部磁場Hoが磁気抵抗効果素子100に印加されている。
以下、発明者らが本発明に係る磁気抵抗効果素子100を試作して評価した結果を示す。
書き込み電流:0.06±0.03mA
書き込みパスの抵抗:1000±400Ω
書き込み電圧:60±30mV
書き込み時間:450±100ps
書き込みエネルギー:1.6±1.0pJ
11 重金属層
12、12a、12b、12c 記録層
13 障壁層
14 参照層
14a、14c 強磁性層
14b 結合層
14d 反強磁性層
15、17 補助磁性層
16 導電層
31 外部磁場印加装置
101〜108 磁気抵抗効果素子
200 磁気メモリセル回路
300 磁気メモリ装置
311 メモリセルアレイ
312 Xドライバ
313 Yドライバ
314 コントローラ
Claims (15)
- 重金属から構成され、第1の方向に延伸された形状を有する重金属層と、
強磁性体から構成され、前記重金属層に隣接して設けられた記録層と、
絶縁体から構成され、前記記録層に前記重金属層とは反対側の面に隣接して設けられた障壁層と、
強磁性体から構成され、前記障壁層の前記記録層とは反対側の面に隣接して設けられた参照層と、
重金属層の一端部に接続された第1端子と、
重金属層の他端部に接続された第2端子と、
参照層に接続された第3端子と、
を備え、
前記参照層の磁化の方向は前記第1の方向に実質的に固定された成分を有し、
前記記録層の磁化の方向は前記第1の方向において可変な成分を有し、
前記重金属層に、前記第1の方向と同じ向きの電流を導入することで前記記録層の磁化が反転する、磁気抵抗効果素子。 - 前記重金属層に電流を導入することで前記記録層に加わる縦磁場によって前記記録層の磁化が反転する、請求項1に記載の磁気抵抗効果素子。
- 前記重金属層に導入する電流のパルス幅が0.1ナノ秒以上且つ10ナノ秒未満である、ことを特徴とする請求項1または2に記載の磁気抵抗効果素子。
- 前記記録層の磁化容易軸が前記第1の方向に対し±25度以内の方向を向いている、請求項1乃至3の何れか1項に記載の磁気抵抗効果素子。
- 前記記録層は、層面内において実質的に2回対称性のある形状を有し、その長手方向が前記第1の方向の成分を有する、請求項1乃至4の何れか1項に記載の磁気抵抗効果素子。
- 重金属から構成され、第1の方向に延伸された形状を有する重金属層と、
強磁性体から構成され、前記重金属層に隣接して設けられた記録層と、
絶縁体から構成され、前記記録層に前記重金属層とは反対側の面に隣接して設けられた障壁層と、
強磁性体から構成され、前記障壁層の前記記録層とは反対側の面に隣接して設けられた参照層と、
前記記録層の層面に垂直な方向の磁化を有する補助磁性層と、
を備え、
前記参照層の磁化の方向は前記第1の方向に実質的に固定された成分を有し、
前記記録層の磁化の方向は前記第1の方向において可変な成分を有し、
前記重金属層に、前記第1の方向と同じ向きの電流を導入することで前記記録層の磁化が反転する、磁気抵抗効果素子。 - 重金属から構成され、第1の方向に延伸された形状を有する重金属層と、
強磁性体から構成され、前記重金属層に隣接して設けられた記録層と、
絶縁体から構成され、前記記録層に前記重金属層とは反対側の面に隣接して設けられた障壁層と、
強磁性体から構成され、前記障壁層の前記記録層とは反対側の面に隣接して設けられた参照層と、
を備え、
前記参照層の磁化の方向は前記第1の方向に実質的に固定された成分を有し、
前記記録層の磁化の方向は前記第1の方向において可変な成分を有し、
前記重金属層に、前記第1の方向と同じ向きの電流を導入することで前記記録層の磁化が反転し、
前記記録層は、前記重金属層の上下に1つずつ配置されている、磁気抵抗効果素子。 - 重金属から構成され、第1の方向に延伸された形状を有する重金属層と、
強磁性体から構成され、前記重金属層に隣接して設けられた記録層と、
絶縁体から構成され、前記記録層に前記重金属層とは反対側の面に隣接して設けられた障壁層と、
強磁性体から構成され、前記障壁層の前記記録層とは反対側の面に隣接して設けられた参照層と、
を備え、
前記参照層の磁化の方向は前記第1の方向に実質的に固定された成分を有し、
前記記録層の磁化の方向は前記第1の方向において可変な成分を有し、
前記重金属層に、前記第1の方向と同じ向きの電流を導入することで前記記録層の磁化が反転し、
前記記録層は、磁化容易軸が異なる方向を向く複数の領域を有する、磁気抵抗効果素子。 - 前記記録層はCoFeB又はFeBから構成され、
前記障壁層はMgOから構成される、
請求項1乃至8の何れか1項に記載の磁気抵抗効果素子。 - 前記記録層は、CoFeBから構成され、その膜厚が1.4nmより厚い、
請求項1乃至8の何れか1項に記載の磁気抵抗効果素子。 - 前記重金属層に導入する電流のパルス幅が0.3ナノ秒以上1.2ナノ秒未満である、ことを特徴とする請求項3に記載の磁気抵抗効果素子。
- 前記記録層の磁化容易軸が前記第1の方向に対し±3度以上±25度以内の方向を向いている、請求項4に記載の磁気抵抗効果素子。
- 前記記録層に磁場を印加する磁場印加手段を備える、請求項1から5、7、8、11、12のいずれか1項に記載の磁気抵抗効果素子。
- 前記記録層の磁化容易軸は、前記重金属層の長手方向に直交する方向の成分を有する、請求項1から5、7、8、11、12のいずれか1項に記載の磁気抵抗効果素子。
- 請求項1乃至14の何れか1項に記載の磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子に、前記第1の方向の成分を含む方向に書き込み電流を流すことにより、前記磁気抵抗効果素子にデータを書き込む書き込み手段と、
前記重金属層と前記参照層との間の抵抗を求めることにより、前記磁気抵抗効果素子に書き込まれているデータを読み出す読み出し手段と、
を備える磁気メモリ装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10529399B2 (en) | 2018-03-07 | 2020-01-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic memory device |
Families Citing this family (110)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016159017A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 国立大学法人東北大学 | 磁気抵抗効果素子、磁気メモリ装置、製造方法、動作方法、及び集積回路 |
KR20180098248A (ko) * | 2015-11-18 | 2018-09-03 | 고쿠리츠 다이가쿠 호진 도호쿠 다이가쿠 | 자기 터널 접합 소자 및 자기 메모리 |
JP6777094B2 (ja) | 2015-11-27 | 2020-10-28 | Tdk株式会社 | スピン流磁化反転素子、磁気抵抗効果素子および磁気メモリ |
US10490735B2 (en) * | 2016-03-14 | 2019-11-26 | Tdk Corporation | Magnetic memory |
US11200933B2 (en) | 2016-06-03 | 2021-12-14 | Tohoku University | Magnetic multilayer film, magnetic memory element, magnetic memory and method for producing same |
US10672446B2 (en) * | 2016-06-10 | 2020-06-02 | Tdk Corporation | Exchange bias utilization type magnetization rotational element, exchange bias utilization type magnetoresistance effect element, exchange bias utilization type magnetic memory, non-volatile logic circuit, and magnetic neuron element |
US10418545B2 (en) | 2016-07-29 | 2019-09-17 | Tdk Corporation | Spin current magnetization reversal element, element assembly, and method for producing spin current magnetization reversal element |
JP6271655B1 (ja) * | 2016-08-05 | 2018-01-31 | 株式会社東芝 | 不揮発性メモリ |
JP6271654B1 (ja) * | 2016-08-05 | 2018-01-31 | 株式会社東芝 | 不揮発性メモリ |
JP6669270B2 (ja) * | 2016-09-28 | 2020-03-18 | Tdk株式会社 | スピン流磁化反転素子及び素子集合体 |
US10319901B2 (en) | 2016-10-27 | 2019-06-11 | Tdk Corporation | Spin-orbit torque type magnetization reversal element, magnetic memory, and high frequency magnetic device |
US11276815B2 (en) | 2016-10-27 | 2022-03-15 | Tdk Corporation | Spin-orbit torque type magnetization reversal element, magnetic memory, and high frequency magnetic device |
US10205088B2 (en) | 2016-10-27 | 2019-02-12 | Tdk Corporation | Magnetic memory |
JP6733496B2 (ja) | 2016-10-27 | 2020-07-29 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁化反転素子及び磁気メモリ |
US10439130B2 (en) | 2016-10-27 | 2019-10-08 | Tdk Corporation | Spin-orbit torque type magnetoresistance effect element, and method for producing spin-orbit torque type magnetoresistance effect element |
US10396276B2 (en) * | 2016-10-27 | 2019-08-27 | Tdk Corporation | Electric-current-generated magnetic field assist type spin-current-induced magnetization reversal element, magnetoresistance effect element, magnetic memory and high-frequency filter |
JP6803063B2 (ja) | 2016-10-31 | 2020-12-23 | 国立大学法人東北大学 | 抵抗変化型記憶素子のデータ書き込み装置、及び不揮発性フリップフロップ |
JP6801405B2 (ja) * | 2016-11-30 | 2020-12-16 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁化反転素子、磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
WO2018101028A1 (ja) | 2016-12-02 | 2018-06-07 | Tdk株式会社 | スピン流磁化反転素子とその製造方法、磁気抵抗効果素子、磁気メモリ |
JP6416180B2 (ja) | 2016-12-16 | 2018-10-31 | 株式会社東芝 | 磁気記憶装置 |
KR101825318B1 (ko) | 2017-01-03 | 2018-02-05 | 고려대학교 산학협력단 | 스핀필터 구조체를 포함하는 자기 터널 접합 소자 |
US11107615B2 (en) | 2017-02-24 | 2021-08-31 | Tdk Corporation | Magnetization rotational element, magnetoresistance effect element, and memory device |
CN113659071B (zh) * | 2017-02-27 | 2024-04-09 | Tdk株式会社 | 自旋流磁化旋转元件、磁阻效应元件及磁存储器 |
US11250897B2 (en) | 2017-02-27 | 2022-02-15 | Tdk Corporation | Spin current magnetization rotational element, magnetoresistance effect element, and magnetic memory |
US10593388B2 (en) * | 2017-02-27 | 2020-03-17 | Tdk Corporation | Spin current magnetization rotational element, magnetoresistance effect element, and magnetic memory |
JP6954089B2 (ja) * | 2017-03-01 | 2021-10-27 | Tdk株式会社 | 乱数発生器、乱数発生装置、ニューロモロフィックコンピュータ及び量子コンピュータ |
JP6291608B1 (ja) | 2017-03-17 | 2018-03-14 | 株式会社東芝 | 磁気記憶装置 |
EP4236663A3 (en) | 2017-03-29 | 2023-09-27 | TDK Corporation | Spin-current magnetization reversal element, magnetoresistive element, and magnetic memory |
JP6792841B2 (ja) * | 2017-04-07 | 2020-12-02 | 日本電信電話株式会社 | スピン軌道相互作用の増大方法 |
JP7024204B2 (ja) | 2017-04-21 | 2022-02-24 | Tdk株式会社 | スピン流磁化回転素子、磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
JP6926666B2 (ja) | 2017-05-18 | 2021-08-25 | Tdk株式会社 | スピン流磁化反転素子 |
JP6438531B1 (ja) * | 2017-06-16 | 2018-12-12 | 株式会社東芝 | 磁気記憶装置 |
US11276447B2 (en) | 2017-08-07 | 2022-03-15 | Tdk Corporation | Spin current magnetoresistance effect element and magnetic memory |
JP6509971B2 (ja) * | 2017-08-08 | 2019-05-08 | 株式会社東芝 | 磁気記憶素子及び磁気記憶装置 |
JP6881148B2 (ja) | 2017-08-10 | 2021-06-02 | Tdk株式会社 | 磁気メモリ |
JP7095434B2 (ja) * | 2017-08-22 | 2022-07-05 | Tdk株式会社 | スピン流磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
US10374151B2 (en) | 2017-08-22 | 2019-08-06 | Tdk Corporation | Spin current magnetoresistance effect element and magnetic memory |
JP2019046976A (ja) * | 2017-09-01 | 2019-03-22 | Tdk株式会社 | スピン流磁化反転素子、磁気メモリ |
JP2019047120A (ja) * | 2017-09-01 | 2019-03-22 | Tdk株式会社 | スピン流磁化反転素子、スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子、磁気メモリ及び高周波磁気素子 |
JP6686990B2 (ja) | 2017-09-04 | 2020-04-22 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁化反転素子及び磁気メモリ |
US10943631B2 (en) | 2017-09-04 | 2021-03-09 | Tdk Corporation | Spin current magnetization reversing element, magnetoresistance effect element, magnetic memory, and magnetic device |
JP2019047030A (ja) * | 2017-09-05 | 2019-03-22 | Tdk株式会社 | スピン流磁化反転素子、磁気抵抗効果素子、磁気メモリ及び高周波磁気素子 |
US10741318B2 (en) | 2017-09-05 | 2020-08-11 | Tdk Corporation | Spin current magnetization rotational element, spin-orbit-torque magnetoresistance effect element, magnetic memory, and high-frequency magnetic element |
JP6642773B2 (ja) * | 2017-09-07 | 2020-02-12 | Tdk株式会社 | スピン流磁化反転素子、スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子、及びスピン流磁化反転素子の製造方法 |
JP6479120B1 (ja) | 2017-09-14 | 2019-03-06 | 株式会社東芝 | 磁気記憶装置 |
JP6542319B2 (ja) | 2017-09-20 | 2019-07-10 | 株式会社東芝 | 磁気メモリ |
JP6416421B1 (ja) * | 2017-09-21 | 2018-10-31 | 株式会社東芝 | 磁気メモリ |
JP2019057626A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | Tdk株式会社 | スピン流磁化反転素子、スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
JP7098914B2 (ja) | 2017-11-14 | 2022-07-12 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁化回転素子、スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
US10971293B2 (en) | 2017-12-28 | 2021-04-06 | Tdk Corporation | Spin-orbit-torque magnetization rotational element, spin-orbit-torque magnetoresistance effect element, and spin-orbit-torque magnetization rotational element manufacturing method |
US10902987B2 (en) * | 2017-12-28 | 2021-01-26 | Tdk Corporation | Spin-orbit torque type magnetization rotation element, spin-orbit torque magnetoresistance effect element, and method of manufacturing spin-orbit torque type magnetization rotation element |
JP7183703B2 (ja) * | 2017-12-28 | 2022-12-06 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子及びスピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子の製造方法 |
JP6540786B1 (ja) | 2017-12-28 | 2019-07-10 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁化回転素子、スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
KR20200099583A (ko) | 2018-01-10 | 2020-08-24 | 고쿠리츠 다이가쿠 호진 도호쿠 다이가쿠 | 자기 저항 효과 소자 및 자기 메모리 |
US11195992B2 (en) | 2018-01-10 | 2021-12-07 | Tdk Corporation | Spin-orbit torque type magnetization rotational element, spin-orbit torque type magnetoresistance effect element, and magnetic memory |
US11925123B2 (en) | 2018-01-10 | 2024-03-05 | Tdk Corporation | Spin-orbit torque type magnetization rotational element, spin-orbit torque type magnetoresistance effect element, and magnetic memory |
US10438641B2 (en) | 2018-02-01 | 2019-10-08 | Tdk Corporation | Data writing method and magnetic memory |
WO2019150532A1 (ja) | 2018-02-01 | 2019-08-08 | Tdk株式会社 | データの書き込み方法、検査方法、スピン素子の製造方法及び磁気抵抗効果素子 |
US11557719B2 (en) * | 2018-02-06 | 2023-01-17 | Tohoku University | Magnetoresistance effect element, circuit device, and circuit unit |
US11631804B2 (en) | 2018-02-13 | 2023-04-18 | Tohoku University | Magnetoresistive effect element and magnetic memory |
US11031541B2 (en) * | 2018-02-19 | 2021-06-08 | Tdk Corporation | Spin-orbit torque type magnetization rotating element, spin-orbit torque type magnetoresistance effect element, and magnetic memory |
CN110392931B (zh) * | 2018-02-19 | 2022-05-03 | Tdk株式会社 | 自旋轨道转矩型磁化旋转元件、自旋轨道转矩型磁阻效应元件及磁存储器 |
US11127894B2 (en) | 2018-02-22 | 2021-09-21 | Tdk Corporation | Spin-orbit-torque magnetization rotating element, spin-orbit-torque magnetoresistance effect element, and magnetic memory |
JP7020173B2 (ja) | 2018-02-26 | 2022-02-16 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁化回転素子、スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子、磁気メモリ及びスピン軌道トルク型磁化回転素子の製造方法 |
JP6610847B1 (ja) | 2018-02-28 | 2019-11-27 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁化回転素子、スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
WO2019167198A1 (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | Tdk株式会社 | スピン素子の安定化方法及びスピン素子の製造方法 |
US10622048B2 (en) | 2018-02-28 | 2020-04-14 | Tdk Corporation | Method for stabilizing spin element and method for manufacturing spin element |
JP6919608B2 (ja) | 2018-03-16 | 2021-08-18 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁化回転素子、スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
JP7052448B2 (ja) | 2018-03-16 | 2022-04-12 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁化回転素子、スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子、磁気メモリ及び発振器 |
US10748593B2 (en) | 2018-03-21 | 2020-08-18 | National University Of Singapore | Unipolar switching of magnetic memory |
US11575083B2 (en) | 2018-04-02 | 2023-02-07 | Intel Corporation | Insertion layer between spin hall effect or spin orbit torque electrode and free magnet for improved magnetic memory |
US11610614B2 (en) | 2018-04-18 | 2023-03-21 | Tohoku University | Magnetoresistive element, magnetic memory device, and writing and reading method for magnetic memory device |
US10762941B2 (en) | 2018-05-16 | 2020-09-01 | Tdk Corporation | Spin-orbit torque magnetization rotating element, spin-orbit torque magnetoresistance effect element, and magnetic memory |
US11476412B2 (en) | 2018-06-19 | 2022-10-18 | Intel Corporation | Perpendicular exchange bias with antiferromagnet for spin orbit coupling based memory |
JP6850273B2 (ja) * | 2018-07-10 | 2021-03-31 | 株式会社東芝 | 磁気記憶装置 |
JP7005452B2 (ja) * | 2018-07-30 | 2022-01-21 | 株式会社東芝 | 磁気記憶装置 |
JP2020035971A (ja) | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Tdk株式会社 | スピン流磁化回転型磁気素子、スピン流磁化回転型磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
US11387407B2 (en) | 2018-09-07 | 2022-07-12 | Tdk Corporation | Spin-orbit-torque magnetization rotational element and spin-orbit-torque magnetoresistance effect element |
US11594270B2 (en) * | 2018-09-25 | 2023-02-28 | Intel Corporation | Perpendicular spin injection via spatial modulation of spin orbit coupling |
JP6551594B1 (ja) | 2018-09-28 | 2019-07-31 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
JP2020072199A (ja) | 2018-10-31 | 2020-05-07 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁化回転素子、スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
US11158672B2 (en) | 2018-12-28 | 2021-10-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Magnetic tunnel junction elements and magnetic resistance memory devices including the same |
JP2020107790A (ja) | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | 磁気トンネル接合素子及び磁気抵抗メモリ装置 |
KR102518015B1 (ko) * | 2019-01-31 | 2023-04-05 | 삼성전자주식회사 | 자기 저항 메모리 소자 및 그 제조 방법 |
JP6610839B1 (ja) | 2019-01-31 | 2019-11-27 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁化回転素子、スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子、磁気メモリ及びリザボア素子 |
US11637236B2 (en) | 2019-02-01 | 2023-04-25 | Tdk Corporation | Spin-orbit torque magnetoresistance effect element and magnetic memory |
JP6838694B2 (ja) | 2019-02-06 | 2021-03-03 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁化回転素子、スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
JP7475057B2 (ja) | 2019-02-13 | 2024-04-26 | 国立大学法人東北大学 | 磁性積層膜、磁気メモリ素子及び磁気メモリ |
JP7192611B2 (ja) | 2019-03-28 | 2022-12-20 | Tdk株式会社 | 記憶素子、半導体装置、磁気記録アレイ及び記憶素子の製造方法 |
US11974507B2 (en) | 2019-03-28 | 2024-04-30 | Tdk Corporation | Storage element, semiconductor device, magnetic recording array, and method of manufacturing storage element |
JP7293847B2 (ja) * | 2019-05-07 | 2023-06-20 | Tdk株式会社 | スピン軌道トルク型磁化回転素子、スピン軌道トルク型磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
JP2021015839A (ja) | 2019-07-10 | 2021-02-12 | Tdk株式会社 | 磁気メモリ及び磁気メモリの制御方法 |
JP7346967B2 (ja) | 2019-07-19 | 2023-09-20 | Tdk株式会社 | 磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
US11069390B2 (en) * | 2019-09-06 | 2021-07-20 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Spin-orbit torque magnetoresistive random access memory with magnetic field-free current-induced perpendicular magnetization reversal |
US11895928B2 (en) | 2019-10-03 | 2024-02-06 | Headway Technologies, Inc. | Integration scheme for three terminal spin-orbit-torque (SOT) switching devices |
JP2021090041A (ja) | 2019-11-26 | 2021-06-10 | Tdk株式会社 | 磁化回転素子、磁気抵抗効果素子、半導体素子、磁気記録アレイ及び磁気抵抗効果素子の製造方法 |
JP6777271B1 (ja) | 2019-12-23 | 2020-10-28 | Tdk株式会社 | 磁気抵抗効果素子及び磁気記録アレイ |
US11545618B2 (en) | 2020-01-24 | 2023-01-03 | Tdk Corporation | Spin element and reservoir element including high resistance layer |
US11751488B2 (en) | 2020-01-24 | 2023-09-05 | Tdk Corporation | Spin element and reservoir element |
US11139340B2 (en) * | 2020-02-12 | 2021-10-05 | Tdk Corporation | Spin element and reservoir element |
JP7028372B2 (ja) | 2020-03-05 | 2022-03-02 | Tdk株式会社 | 磁気記録アレイ及び磁気抵抗効果ユニット |
CN113614920A (zh) | 2020-03-05 | 2021-11-05 | Tdk株式会社 | 磁记录阵列 |
EP3882995A1 (en) * | 2020-03-17 | 2021-09-22 | Antaios | Magnetoresistive element comprising discontinuous interconnect segments and magnetic memory comprising a plurality of the magnetoresistive element |
EP3958261B1 (en) | 2020-08-21 | 2024-02-21 | Imec VZW | Method for forming an mtj device |
JP2022059442A (ja) | 2020-10-01 | 2022-04-13 | 三星電子株式会社 | 磁気メモリ素子及び磁気メモリ装置 |
US11805706B2 (en) | 2021-03-04 | 2023-10-31 | Tdk Corporation | Magnetoresistance effect element and magnetic memory |
KR20230158535A (ko) | 2021-03-17 | 2023-11-20 | 고쿠리츠다이가쿠호진 도호쿠다이가쿠 | 자기 저항 효과 소자, 자기 메모리 및 인공지능 시스템 |
JPWO2022265058A1 (ja) | 2021-06-15 | 2022-12-22 | ||
CN113611793B (zh) * | 2021-08-03 | 2023-10-03 | 致真存储(北京)科技有限公司 | 一种磁性随机存储器 |
WO2023112087A1 (ja) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | Tdk株式会社 | 磁化回転素子、磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7508042B2 (en) * | 2006-12-22 | 2009-03-24 | Magic Technologies, Inc. | Spin transfer MRAM device with magnetic biasing |
US7696551B2 (en) * | 2007-09-20 | 2010-04-13 | Magic Technologies, Inc. | Composite hard mask for the etching of nanometer size magnetic multilayer based device |
FR2931011B1 (fr) * | 2008-05-06 | 2010-05-28 | Commissariat Energie Atomique | Element magnetique a ecriture assistee thermiquement |
JP4908540B2 (ja) * | 2009-03-25 | 2012-04-04 | 株式会社東芝 | スピンmosfetおよびリコンフィギャラブルロジック回路 |
US7936598B2 (en) * | 2009-04-28 | 2011-05-03 | Seagate Technology | Magnetic stack having assist layer |
FR2963153B1 (fr) * | 2010-07-26 | 2013-04-26 | Centre Nat Rech Scient | Element magnetique inscriptible |
US8722543B2 (en) * | 2010-07-30 | 2014-05-13 | Headway Technologies, Inc. | Composite hard mask with upper sacrificial dielectric layer for the patterning and etching of nanometer size MRAM devices |
FR2966636B1 (fr) | 2010-10-26 | 2012-12-14 | Centre Nat Rech Scient | Element magnetique inscriptible |
WO2012127722A1 (ja) | 2011-03-22 | 2012-09-27 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 磁気メモリ |
JP5655689B2 (ja) * | 2011-04-21 | 2015-01-21 | Tdk株式会社 | スピン伝導素子 |
US9105832B2 (en) | 2011-08-18 | 2015-08-11 | Cornell University | Spin hall effect magnetic apparatus, method and applications |
US9293694B2 (en) * | 2011-11-03 | 2016-03-22 | Ge Yi | Magnetoresistive random access memory cell with independently operating read and write components |
WO2014025838A1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-02-13 | Cornell University | Electrically gated three-terminal circuits and devices based on spin hall torque effects in magnetic nanostructures |
JP6260873B2 (ja) * | 2012-10-25 | 2018-01-17 | 日本電気株式会社 | 磁壁移動型メモリセル及びその初期化処理方法 |
US9099641B2 (en) | 2012-11-06 | 2015-08-04 | The Regents Of The University Of California | Systems and methods for implementing magnetoelectric junctions having improved read-write characteristics |
KR102023626B1 (ko) * | 2013-01-25 | 2019-09-20 | 삼성전자 주식회사 | 스핀 홀 효과를 이용한 메모리 소자와 그 제조 및 동작방법 |
US9691458B2 (en) * | 2013-10-18 | 2017-06-27 | Cornell University | Circuits and devices based on spin hall effect to apply a spin transfer torque with a component perpendicular to the plane of magnetic layers |
WO2015068509A1 (ja) | 2013-11-06 | 2015-05-14 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗効果素子、磁気メモリ、及び磁気記憶方法 |
US10008248B2 (en) * | 2014-07-17 | 2018-06-26 | Cornell University | Circuits and devices based on enhanced spin hall effect for efficient spin transfer torque |
US9218864B1 (en) * | 2014-10-04 | 2015-12-22 | Ge Yi | Magnetoresistive random access memory cell and 3D memory cell array |
US9728712B2 (en) * | 2015-04-21 | 2017-08-08 | Spin Transfer Technologies, Inc. | Spin transfer torque structure for MRAM devices having a spin current injection capping layer |
TWI581261B (zh) * | 2016-03-15 | 2017-05-01 | 賴志煌 | 自旋軌道扭力式磁性隨存記憶體及其寫入方法 |
-
2015
- 2015-07-29 WO PCT/JP2015/071562 patent/WO2016021468A1/ja active Application Filing
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- 2015-07-29 JP JP2016540177A patent/JP6168578B2/ja active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10529399B2 (en) | 2018-03-07 | 2020-01-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic memory device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9941468B2 (en) | 2018-04-10 |
WO2016021468A1 (ja) | 2016-02-11 |
KR20170040334A (ko) | 2017-04-12 |
KR102080631B1 (ko) | 2020-02-24 |
US20170222135A1 (en) | 2017-08-03 |
JPWO2016021468A1 (ja) | 2017-05-25 |
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