DISPOSITIVO DE MEMORIA MAGNETICA DE ACCESO ALEATORIO CON PROGRAMACION FUNCIONAL (FP-MRAM) DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un dispositivo de memoria que comprende un plano de información que comprende un material electromagnético que constituye un arreglo de localizaciones de bits, a un estado magnético del material en una localización de bits que representa el valor del mismo, y a un arreglo de elementos sensores electromagnéticos que están alineados con las localizaciones de los bits. La invención se refiere además a un dispositivo de escritura para programar un dispositivo de memoria. La invención se refiere además a un método de fabricación de un dispositivo de memoria. Una memoria magnética de acceso aleatorio (MRAM) (por sus siglas en inglés) ya es conocida del artículo: "A 256kb 3. OV 1T1MTJ Nonvolatile Magnetoresistive RAM por Peter K. Na i et al, como se publicó por la 2001 IEEE International Solid-State Circuits Conference 0-7803-76608-5,
ISSCC200l/Session 7/Technology directions: Advanced
Technologies/7.6" . El dispositivo de MRAM tiene una capa magnética libre para almacenamiento de la información. En el dispositivo un arreglo de celdas de bits es acomodado, las celdas de bits tienen un elemento sensor electrónico y una localización del bit sobre la capa magnética libre. El estado
Ref .162830 magnético del material de la capa magnética libre representa el valor de la localización del bit. En un modo de lectura el elemento sensor está arreglado para detectar el estado magnético, en particular por medio de una magneto resistencia de efecto túnel (TMR, por sus siglas en inglés) . La corriente es guiada por medio de una barrera de tunelización en donde el túnel probablemente sea influido por el estado magnético, conduciendo a un cambio de la resistencia del elemento sensor. En un modo de programa (o de escritura) una corriente del programa fuerte es guiada por medio de un circuito de programación y provoca un campo magnético lo suficientemente fuerte para establecer el estado magnético en la localización del bit respectivo a un valor predefinido dependiendo de la corriente del programa. Se va a señalar que tal MRAM es de un tipo no volátil, es decir el valor de las localizaciones del bit no cambian si el dispositivo está con o sin potencia operativa. Por consiguiente, el dispositivo de MRAM es adecuado para dispositivos que no necesitan estar activos brevemente después del encendido. Un problema del dispositivo conocido es que el valor de las localizaciones de los bits tiene que ser programado por la aplicación de la corriente del programa para cada celda del bit individual . Por lo tanto, es un objeto de la invención proporcionar un sistema de almacenamiento que tiene una manera eficiente de programar el valor de las localizaciones de ' los bits . De acuerdo con un primer aspecto de la invención, el objeto es logrado con un dispositivo de almacenamiento como se definió en el párrafo de inicio, caracterizado porque el plano de información es programable o programado por medio de un dispositivo de escritura magnética separado. De acuerdo con un segundo aspecto de la invención el objeto es logrado con un dispositivo de escritura como se definió en el párrafo de inicio, caracterizado porque el dispositivo comprende una superficie de programación para cooperar con el plano de información del dispositivo de memoria, y medios para generar un campo magnético en la superficie de programación para magnetizar el material electromagnético en las localizaciones de los bits. De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, el objeto es logrado con el método de manufacturación de un dispositivo de memoria como se definió en el párrafo de inicio, caracterizado porque el método comprende una etapa de magnetización del material electromagnético en las localizaciones de los bits de acuerdo con los datos predefinidos antes de la encapsulación del dispositivo. El efecto de programación del estado magnético del material en las localizaciones de los bits utilizando un dispositivo de escritura externo es que para un usuario los contenidos del dispositivo están inmediatamente disponibles.
El dispositivo de memoria también puede ser utilizado para distribuir el contenido del software el cual es programado durante la manufactura. Esto tiene la ventaja de que se puede tener acceso a los datos inmediatamente. Además, existe una protección contra el copiado del contenido en un dispositivo de almacenamiento semejante, a causa de que el usuario no puede tener acceso a un dispositivo de escritura. La invención también está basada en el siguiente reconocimiento. El dispositivo de almacenamiento magnético es un dispositivo de estado sólido que contiene el material magnético en las celdas de los bitios que son fijadas en un estado magnético para almacenar los bits de los datos. Los parches aislados de material están situados a un nivel de profundidad específica con respecto a la superficie superior (o inferior) de un substrato (llamado matriz) sobre el cual el dispositivo es formado. Los inventores han observado que los parches combinados de material se puede considerar que constituyen un plano de información única. En el dispositivo de estado sólido conocido el plano de información no es accesible, y la programación necesariamente tiene que ser efectuada por el propio elemento sensor de la celda de bits. Proporcionando acceso al plano de información, el material en las localizaciones de los bits puede ser fijado en un estado magnético definido por un campo magnético externo desde un dispositivo de escritura. Un elemento electromagnético sobre una superficie de programación del dispositivo de escritura puede generar un campo magnético que se extiende sobre una distancia de trabajo, la cual en la práctica es del mismo orden de magnitud que las dimensiones mínimas de la localización de los bits. La alineación es requerida para llevar la superficie de la interfaz del dispositivo de escritura opuesta y cercana a las localizaciones de los bits dentro de la distancia de trabajo. Por ejemplo, la escritura externa puede ser aplicada durante la manufactura de la matriz (cuando el material que constituye el plano de información todavía no está cubierto) o después de terminar la matriz y antes de la encapsulación en un alojamiento. Alternativamente, la escritura externa se hace posible por un alojamiento especial para el dispositivo que permite el contacto estrecho entre el dispositivo de escritura y el plano de información. En una modalidad del dispositivo, loe elementos sensores electromagnéticos comprenden elementos sensores solamente para lectura que son sensibles a, pero incapaces de cambiar, el estado magnético del material electromagnético. Esto tiene la ventaja de que el usuario no puede cambiar accidentalmente o a propósito los contenidos del dispositivo. Además, tal dispositivo puede ser más barato y/o de una densidad de bits más elevada, a causa de que los circuitos de escritura necesitan corrientes relativamente grandes y los componentes de escritura dentro del elemento sensor pueden ser dejados fuera. Además, la amplitud del campo magnético utilizado para la programación no está limitada por una corriente máxima a través de líneas metálicas sobre el microcircuito, delgadas; esto permite el uso de elementos y materiales magnéticos más estables. Esto significa, por ejemplo, que tal dispositivo de memoria puede ser utilizado en medios ambientes con campos magnéticos externos fuertes. Se debe señalar que en US6324093 una memoria de película delgada para escritura una sola vez está descrita con base en el quemado intencional de ciertas conexiones de túnel giratorio en una M AM (por sus siglas en inglés) . El quemado de las conexiones no proporciona una manera eficiente de programación de un dispositivo de memoria, y no permiten la reprogramación en su totalidad. Las modalidades preferidas adicionales del dispositivo de acuerdo con la invención se dan en las reivindicaciones dependientes. Estos y otros aspectos de la invención serán evidentes de y discernidos adicionalmente con referencia a las modalidades descritas a manera de ejemplo en la siguiente descripción y con referencia a las figuras que se anexan, en las cuales la figura la muestra un dispositivo de almacenamiento programado, la figura Ib muestra un dispositivo de almacenami nto programable que tiene una superficie de interfaz , la figura le muestra un dispositivo de almacenamiento programable que tiene una cubierta protectora, la figura 2 muestra un dispositivo de escritura para la programación de un dispositivo de almacenamiento, la figura 3 muestra un dispositivo de almacenamiento (vista superior) , la figura 4 muestra un dispositivo de almacenamiento encapsulado, la figura 5 muestra un arreglo de elementos sensores , la figura 6 muestra un elemento sensor solamente para lectura, con detalle, y la figura 7 muestra un elemento de lectura/escritura en un modo de escritura. En las figuras, los elementos que corresponden a los elementos ya descritos tienen las mismas referencias numéricas . La figura la muestra un dispositivo de almacenamiento programado. El dispositivo tiene un alojamiento 11 que contiene un dispositivo de memoria 12. El dispositivo de memoria 12 tiene un arreglo de celdas de bits para almacenamiento de los bits de los datos en un arreglo correspondiente de localizaciones de los bits. Un material electromagnético está presente en las localizaciones de los bits. El estado magnético del material en una localización de los. bits representa el valor lógico del mismo. El arreglo de localizaciones de los bits constituye un plano de información 14. Cada celda de bits tiene un elemento sensor electromagnético que opera sobre dicho material en la localización de los bits correspondiente, por ejemplo una celda solamente para lectura como se describe posteriormente con la figura 6 o una celda de lectura-escritura como se describe posteriormente con la figura 7. Los elementos sensores y los circuitos electrónicos adicionales se hacen sobre un material del substrato que forma una así llamada matriz por técnicas bien conocidas de la manufactura de semiconductores, tales como microcircuitos de MRAM. La matriz está provista con conexiones eléctricas para los cables 13 que proporcionan acoplamiento a cualquier circuito eléctrico fuera del alojamiento. Los bits de información están representados por estados magnetizados del material en las celdas de bits, por ejemplo las capas libres en las uniones del túnel giratorio, de manera semejante a MRAM normal. Esto hace posible fabricar una memoria solamente para lectura, programable en la fábrica, que sea totalmente compatible con MRAM. La programación de la memoria se ha hecho aplicando campos magnéticos externos, por ejemplo al final de la producción de IC (por sus siglas en inglés) . El plano de información 14 es programado por medio de un dispositivo de escritura magnética separado antes de la encapsulación del dispositivo de memoria 12 en el alojamiento 11. Hasta ahora la matriz (en el estado intermedio de su producción) está colocada en una interfaz de programación de un dispositivo de escritura magnética separado. La interfaz de programación tiene un arreglo de generadores del campo que generan un campo magnético específico en cada localización de los bits en el plano de información. El campo es lo suficientemente fuerte para fijar el campo magnético del material en la localización de los bits a un valor específico. La colocación incluye la alineación de los generadores del campo magnético opuestos a las celdas de bits del dispositivo de memoria. En una modalidad de la etapa de programación durante la manufactura, la colocación es controlada por la lectura de una señal desde las celdas de bits del dispositivo de memoria, por ejemplo verificando la señal contra los datos que van a ser programados . La figura Ib muestra un dispositivo de almacenamiento programable que tiene una superficie de interfaz. El dispositivo tiene un alojamiento 11 que contiene un dispositivo de memoria 12, tal alojamiento corresponde generalmente al alojamiento descrito con la figura la. En la modalidad mostrada en la figura Ib el alojamiento 11 está provisto con una abertura 16 para recibir un dispositivo de programación externo. La abertura tiene paredes laterales 15 conformadas de manera precisa que actúan como la alineación mecánica para colocar una superficie de programación del dispositivo de programación sobre el plano de información 14, y para lograr una alineación uno a uno de las localizaciones de los bits y los elementos generadores del campo en la superficie de programación. El plano de información está expuesto al mundo externo. En una modalidad, el plano de información está cubierto por una capa protectora o por una parte de cubierta removible (no mostrada) que se encaja en la abertura 16 cuando la programación no es requerida. La figura le muestra un dispositivo de almacenamiento programable que tiene una cubierta protectora. El dispositivo tiene un alojamiento 11 que contiene un dispositivo de memoria 12 y que corresponde generalmente al dispositivo descrito con la figura la. En la modalidad mostrada en la figura le el alojamiento 11 está provisto con una cubierta protectora fija 17 para prevenir cualquier programación o cambio del estado magnético en la localización de los bits por medio de un campo magnético. En una modalidad, la cubierta protectora 17 está provista con un material de protección magnética para proteger de manera efectiva el plano de información. Se va a señalar que la cubierta protectora puede ser colocada en su posición durante la encapsulación inicial, por supuesto después de la programación del dispositivo como se describe con referencia a la figura la. Alternativamente, es utilizado el alojamiento como es mostrado en la figura Ib que tiene una abertura, y la abertura es cerrada posteriormente, por ejemplo después que el dispositivo ha sido montado sobre un tablero de circuito impreso y ha sido programado por un fabricante del equipo. La figura 2 muestra un dispositivo de escritura para programar un dispositivo de almacenamiento. Una unidad de programación 21 tiene una superficie de programación 22 para cooperar con el plano de información del dispositivo de memoria. La unidad de programación puede ser única o puede estar acoplada a un sistema de programación 25, por ejemplo una computadora que hace trabajar un software de programación adecuado. Un arreglo de generadores del campo magnético es colocado inmediatamente debajo de la superficie de programación 22. Cada generador de campo 26 genera un campo magnético en la superficie de programacicn para magnetizar el material electromagnético en las localizaciones de bits correspondientes opuestas a este generador. La superficie de programación 22 está colocada sobre la porción sobresaliente que tiene las paredes 24 conformadas de manera precisa, para que actúen como alineación mecánica para colocar la superficie de programación 22 sobre un plano de información 14 de un dispositivo que va a ser programado. La alineación se requiere que logre una alineación uno a uno de las localizaciones de bits y los elementos generadores del campo en la superficie de programación. En una modalidad, la unidad de programación tiene espigas de alineación 23 para cooperar con los orificios conformados de manera precisa en un dispositivo de memoria. Se va a señalar que varios otros medios de alineación pueden ser diseñados fácilmente, por ejemplo una alineación activa utilizando un número reducido de accionadores pequeños para mcver el dispositivo de memoria con respecto a la superficie de programación hasta que una alineación óptima haya sido lograda. En una modalidad, una desalineación es detectada proporcionando medios electrónicos para reconocer la localización del dispositivo de memoria con respecto al escritor. Esto se puede hacer por el reconocimiento de la configuración y la correspondencia con una configuración conocida. En una modalidad la alineación es medida por una señal derivada de los elementos sensores en el dispositivo de memoria, o por un elemento sensor especial fuera del arreglo que está adaptado para detectar un campo magnético de alineación generado por el dispositivo de programación sobre una localización predefinida con respecto a la superficie de programación. Alternativamente, se proporcionan marcas ópticas sobre el dispositivo de memoria y son detectadas por sensores ópticos en el dispositivo de escritura .
Las modalidades adicionales del dispositivo de programación son como sigue. El dispositivo de escritura contiene una multitud de superficies de programación para programar una plaquita de matrices en una sola etapa de programación. El dispositivo de programación podría tener una fuente de campo magnético en combinación con una protección magnética diseñada específicamente, es decir, una configuración de orificios que se relacionan con las localizaciones de bits que deben ser escritos. En particular dos diferentes protecciones deben ser utilizadas subsiguientemente con campos magnéticos opuestos (por ejemplo primero se escriben todos los Os luego todos los ls) . En una primera etapa todas las localizaciones de bits podrían ser reajustadas (por ejemplo todos los Os escritos) por un campo magnético homogéneo fuerte y subsiguientemente sólo los bits en local i zaciones específicas en donde los ls se desea que sean invertidos. En una modalidad adicional un campo homogéneo podría ser aplicado que no sea lo suficientemente fuerte para invertir los bits a temperatura ambiente, luego los bits que se van a escribir son calentados localmente, por ejemplo por impulsos breves de corriente a través de o cerca de los bits, o por la exposición a una fuente de calor por medio de una máscara. En una primera etapa, los Os son escritos, luego el proceso es repetido con una dirección opuesta del campo para los ls. Alternativamente, primero todos los bits son reajustados por un campo fuerte, unos bits específicos sor-programados . En una modalidad del dispositivo de escritura magnética, los generadores del campo están constituidos por una cabeza magnética (o un arreglo de cabezas de escritura magnética) y una unidad de exploración para explorar la superficie de programación. Los datos son programados en las localizaciones de bits en serie por medio de la(s) cabeza (s). Tal dispositivo de programación es adecuado para la programación de un número limitado de localizaciones de bits, por ejemplo para escritura de un número de serie o una clave de codificación única en un dispositivo de memoria. Además, el equipo de programación podría consistir de un arreglo de magnetos permanentes pequeños utilizado como un "sello magnético" para programar la memoria, o un arreglo de electromagnetos en lugar de magnetos permanentes. En una modalidad del dispositivo de escritura magnética, los generadores del campo están constituidos por el material magnético permanente que tiene un estado magnético de acuerdo con los datos que van a ser programados. La figura 3 muestra un dispositivo de almacenamiento (vista superior) . Un dispositivo de memoria 30 está constituido por una matriz que contiene circuitos electrónicos y un arreglo 31 de celdas de bits. El dispositivo 30 está propuesto para cooperar con el dispositivo de escritura descrito anteriormente. Hasta ahora, el dispositivo tiene una superficie de interfaz 32 que se adapta al arreglo 31. El arreglo es una distribución bidimensional de unidades sensoras electromagnéticas que incluyen un material magnético que constituye el plano de la información. Además, la matriz está provista con zonas terminales de unión 33 para conectarse al mundo exterior, por ejemplo por medio de alambres y cables. La figura 4 muestra un dispositivo de almacenamiento encapsulado. El dispositivo de memoria 30 es encapsulado en un alojamiento 41. Los cables externos 42 son provistos para conectar el dispositivo a los circuitos electrónicos sobre un tablero de circuito impreso. Los cables externos 42 están conectados por medio de alambres a las zonas terminales de unión sobre el dispositivo de memoria 30 (mostrado con líneas de rayas) . El dispositivo de almacenamiento tiene una abertura 43 que expone la superficie 32 de la interfaz del dispositivo de memoria 30 para la cooperación con un dispositivo de programación como se describió anteriormente. Además, el alojamiento tiene orificios 44 conformados de manera precisa para cooperar con las espigas guía del dispositivo de programación . La figura 5 muestra un arreglo de elementos sensores. El arreglo tiene elementos sensores 51 en una configuración regular de hileras. Los elementos de una hilera son acoplados por líneas de bits compartidas 53, mientras que en las columnas los elementos comparten las líneas de palabras 52. Cada elemento sensor mostrado tiene una pila de capas múltiples. Un elemento sensor 54 es mostrado teniendo estados magnéticos opuestos en las capas de la pila de capas múltiples para representar la configuración cuando se mide una localización del bitio con un valor lógico 0. Un elemento sensor 55 es mostrado teniendo estados magnéticos iguales en las capas de la pila de capas múltiples para representar la configuración cuando se mide una localización de bits con un valor lógico 1. La dirección es detectada en los elementos sensores que tienen una pila de una sola capa o de capas múltiples utilizando un efecto magneto-resistivo, por ejemplo GMR, AMR o TMR (por sus siglas en inglés) . El sensor del tipo TMR es preferido por las razones de correspondencia con la resistencia para el elemento sensor. Aunque los ejemplos proporcionados utilizan elementos magneto- resistivos con sensibilidad en el plano, también es posible utilizar elementos que sean sensibles a los campos perpendiculares. Para una descripción de los sensores que utilizan estos efectos se hace referencia a "Magnetoresistive sensors and memory" por K.-M.H. Lenssen, como se publicó en "Frontiers of Multifunctional Nanosystems" , páginas 431-452, ISBN 1-4020-0560-1 (HB) o 1-4020-0561-X (PB) . En el arreglo, los elementos sensores pueden ser elementos solamente para lectura como se describe con la figura 6 para constituir una memoria solamente para lectura. Esto tiene la ventaja de que ningún circuito electrónico es necesario para generar las corrientes de escritura. Alternativamente, los elementos sensores pueden ser elementos de lectura-escritura, tales como los elementos de RAM descritos con la Figura 7. Esto tiene la ventaja de que el usuario puede cambiar posteriormente los valores de las localizaciones de los bits. En una modalidad, el arreglo tiene una combinación de elementos de lectura-escritura y solamente para lectura. Esto tiene la ventaja de que los datos específicos en la memoria no pueden ser cambiados accidentalmente . En el elemento sensor del tipo solamente para lectura, la lectura externa se hace por una medición de la resistencia que está basada en un fenómeno de magneto-resistencia (MR) (por sus siglas en inglés) detectado en una pila de capas múltiples. Los elementos sensores pueden estar basados en el efecto de magneto-resistencia anisotropica (AMR) en las películas delgadas. Puesto que la amplitud del efecto de AMR en las películas delgadas es típicamente menor que 3 %, el uso de AMR requiere dispositivos electrónicos sensibles. El efecto más grande de magneto- resistencia gigante (GMR) (por sus siglas en inglés) tiene un efecto de MR más grande (5 a 15 %) , y por lo tanto una señal de salida más elevada. Las uniones del túnel magnético utilizan un efecto de magneto- resistencia de túnel grande (TMR) (por sus siglas en inglés) , y cambios en la resistencia de hasta ¾ 50 % han sido mostrados. A causa de la fuerte dependencia del efecto de TMR sobre el voltaje de polarización, el cambio de resistencia utilizable en las aplicaciones prácticas es en el presente de alrededor del 35 %. En general, tanto GMR como TMR conducen a una resistencia baja si las direcciones de magnetización en la pila de capas múltiples son paralelas y a una resistencia elevada cuando las magnetizaciones están orientadas antiparalelas. En las capas múltiples de TMR la corriente de detección tiene que ser aplicada perpendicular a los planos de la capa (CPP) a causa de que los electrones tienen que ser tunelizados a través de la capa de barrera; en los dispositivos de GMR la corriente de detección usualmente fluye en el plano de las capas (CIP) , aunque una configuración de CPP podría proporcionar un efecto de MR más grande, pero la resistencia perpendicular a los planos de estas capas múltiples totalmente metálicas es muy pequeña. Sin embargo, utilizando una miniaturización adicional, son posibles sensores basados en CPP y GMR. La figura 6 muestra un elemento sensor solamente para lectura con detalle. El elemento sensor solamente para lectura (60) es del tipo solamente para lectura que es capaz de leer, pero no de alterar, el valor de una celda de bitios. El elemento tiene una línea de bits 61 de un material eléctricamente conductor para guiar una corriente de lectura 67 a una pila de capas múltiples de las capas de una capa magnética libre 62, una barrera de tunelización 63, y una capa magnética fija 64. La pila es construida sobre un conductor adicional 65 conectado por medio de una línea de selección 68 a un transistor de selección 66. El transistor de selección 66 se acopla con la corriente de lectura 67 al nivel base para leer la celda de bits respectiva cuando es activada por un voltaje de control sobre su puerta. Las direcciones de magnetización 69 presentes en la capa magnética fija 64 y en la capa magnética libre 62 determinan la resistencia en la barrera de tunelización 63, de manera semejante a los elementos de la celda de bits en una memoria de MRAM. La magnetización en la capa magnética libre es determinada durante la programación por el dispositivo de escritura magnética externo. En una modalidad varios elementos sensores son leídos al mismo tiempo. El direccionamiento de las celdas de bits se hace por medio de un arreglo de líneas transversales. El método de salida de la lectura depende del tipo de sensor. En el caso de válvulas seudo giratorias, un número de celdas (N) pueden estar conectadas en serie en la línea de palabras, a causa de que la resistencia de estas celdas completamente metálicas es relativamente baja. Esto proporciona la ventaja interesante de que solamente un elemento de conmutación (usualmente un transistor) es necesario por N celdas . La desventaja asociada es que el cambio de resistencia relativo es dividido entre N. La salida de lectura se hace por la medición de la resistencia de una línea de palabras (con la serie de celdas) , aunque consecutivamente un impulso de corriente negativa más positiva pequeña, es aplicado a la línea de bits deseada. Los impulsos del campo magnético acompañante están entre los campos conmutación de las dos capas ferromagnéticas ; por consiguiente la capa con el campo de conmutación más elevada (la capa de detección) permanecerá sin cambio, mientras que la magnetización de la otra capa será fijada en una dirección definida y luego va a ser invertida. A partir del signo del cambio de resistencia resultante en la línea de palabras se puede observar si un "0" o "1" es almacenado en la celda en el punto de cruce de la línea de palabras y la línea de bits. En una modalidad, las válvulas giratorias con una dirección de magnetización fija son utilizadas y los datos son detectados en la otra capa magnética libre. En este caso la resistencia absoluta de la celda es medida. En una modalidad la resistencia es medida di ferencialmente con respecto a una celda de referencia. Esta celda es seleccionada por medio de un elemento de conmutación (usualmente un transistor) , lo cual implica en este caso que un transistor es requerido por celda. Además de los sensores con un transistor por celda, alternativamente son considerados sensores sin transistores dentro de la celda. Los elementos sensores de la celda por transistor cero en la geometría del punto transversal proporcionan una densidad más pero tienen un tiempo de lectura algo más prolongado. La figura 7 muestra un elemento de lectura/escritura en el modo de escritura. El elemento de lectura-escritura (70) tiene el mismo componente que el elemento solamente para lectura (60) descrito anteriormente con referencia a la figura 6, y además una línea de escritura 71 para conducir una segunda corriente de escritura relativamente grande para generar un primer componente 72 del campo de escritura. Por medio de la línea de bits 61 una segunda corriente de escritura 73 es guiada para generar un segundo componente 74 del campo de escritura. El campo combinado generado por ambas corriente de escritura es suficientemente fuerte para fijar el estado magnético en la capa magnética libre 62. Escribir una cierta celda es equivalente a fijar una magnetización en la dirección deseada, por ejemplo, la magnetización a la izquierda significa "0" y la magnetización a la derecha significa "1" . Aplicando un impulso de corriente a una línea de bits y a una línea de palabras, se induce un impulso de campo magnético. Solamente la celda en el arreglo del punto de cruce de ambas líneas experimenta el campo magnético máximo (es decir, la adición vectorial de los campos inducidos por ambos impulsos de corriente) y su magnetización es invertida;
todas las otras celdas abajo de la línea de bits o de palabras están expuestas al campo inferior que es provocado por un impulso de corriente único y por lo tanto no cambiarán sus direcciones de magnetización. Para la representación de los bits existen diferentes posibilidades. Las válvulas así llamadas seudo giratorias comprenden dos capas ferromagnéticas que cambian su dirección de magnetización a diferentes campos magnéticos; esto puede ser efectuado utilizando capas de diferentes materiales magnéticos, o capas del mismo material pero de diferente espesor. En otra modalidad se utilizan uniones de túnel giratorio polarizadas por intercambio, en donde la dirección de magnetización de una de las capas magnéticas es así tan rígida que se puede considerar fija bajo condiciones operativas normales. Esto puede ser logrado, por ejemplo, utilizando la polarización por intercambio o un antiferromagneto artificial. El dispositivo de memoria de acuerdo con la invención es adecuado en particular para las siguientes aplicaciones. El tipo solamente para lectura puede, ser utilizado en lugar de la máscara-RO que podría requerir sus contenidos ya en el diseño de la máscara. Esto tiene la ventaja de que el contenido puede ser programado "en el último momento de la producción" . Los tipos adicionales de la memoria Programable una Sola Vez también pueden ser reemplazados, con la ventaja de que el nuevo dispositivo puede ser programado más de una vez {de modo que las memorias programadas puedan ser actualizadas o corregidas y no lleguen a ser obsoletas) . Una aplicación adicional es un dispositivo portátil que necesita memoria intercambiable, por ejemplo una computadora portátil o un reproductor de música portátil. El dispositivo de almacenamiento tiene un bajo consumo de energía, y un acceso instantáneo a los datos. El dispositivo de almacenamiento también puede ser utilizado como un medio de almacenamiento para la distribución del contenido. Una aplicación adicional es una tarjeta con memoria. También el dispositivo puede ser aplicado como una memoria segura que no puede ser rescrita después de la producción, por ejemplo como una memoria que tiene que almacenar datos que son únicos para cada IC individual (por ejemplo un número de identificación único o un contador o un código secreto al azar, etc.) . En una modalidad el dispositivo tiene elementos de lectura-escritura en una parte del dispositivo en combinación con una parte solamente para lectura. La parte del arreglo solamente para lectura del dispositivo de memoria es aplicado como una memoria que contiene un sistema operativo, código de programa, etc. Una aplicación adicional es una memoria que es una con derechos reservados muy bien protegidos. Por ejemplo, este tipo de memoria es adecuado para la distribución de juegos. En contraste con las soluciones existentes, la misma tiene la totalidad de las siguientes propiedades: fácilmente duplicable, protegidos para hacer copias, tiempo de acceso rápido, instantáneo, robusto, sin partes móviles, consumo bajo de energía, etc. Aunque la invención ha sido explicada principalmente por las modalidades que utilizan el efecto TMR, cualquier elemento de lectura - escritura adecuado para cooperar con el material magnético puede ser utilizado, por ejemplo basado en las bobinas. Se debe señalar, que en este documento, el verbo "comprende" y sus conjugaciones no excluyen la presencia de otros elementos o etapas que aquellas listadas y la palabra "un" o "una" que precede a un elemento no excluye la presencia de una pluralidad de tales elementos, que cualesquiera signos de referencia no limitan el alcance de las reivindicaciones, que la invención puede ser implementada por medio tanto del hardware como el software, y que varios "medios" o "unidades" pueden ser representados por el mismo artículo de hardware o software. Además, el alcance de la invención no está limitado a las modalidades, y la invención radica en cada una y todas las características novedosas o una combinación de las características descritas anteriormente. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.