RU2012140509A

RU2012140509A - Ячейка магнитного оперативного запоминающего устройства (mram) с самоадресацией, содержащая ферримагнитные слои

Info

Publication number: RU2012140509A
Application number: RU2012140509/08A
Authority: RU
Inventors: Иоан Люсиан ПРЕЖБЕАНЮ; Люсьен ЛОМБАР
Original assignee: Крокус Текнолоджи Са
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2014-03-27
Also published as: CN103035836B; EP2575136A1; RU2599939C2; US20130083593A1; EP2575136B1; US9165626B2; KR20130035942A; CN103035836A; JP2013080920A

Abstract

1. Ячейка магнитного оперативного запоминающего устройства (MRAM), содержащая магнитный туннельный переход, содержащий запоминающий слой, имеющий результирующую намагниченность запоминания, которая является регулируемой от первого направления до второго направления, когда магнитный туннельный переход доведен до высокотемпературного порога, и которая является зафиксированной при низкотемпературном пороге; слой считывания, имеющий результирующую намагниченность считывания, которая является обратимой; и туннельный барьерный слой, отделяющий слой считывания от запоминающего слоя;причем по меньшей мере один из запоминающего слоя и слоя считывания, содержит материал ферримагнитного 3d-4f аморфного сплава, содержащего подрешетку из атомов переходных 3d-металлов, обеспечивающую первую намагниченность, и подрешетку из атомов редкоземельных 4f-элементов, обеспечивающую вторую намагниченность так, что при температуре компенсации упомянутого по меньшей мере одного из запоминающего слоя и слоя считывания первая намагниченность и вторая намагниченность, по существу, равны.2. Ячейка MRAM по п.1, в которой слой считывания содержит материал ферримагнитного 3d-4f аморфного сплава, причем первой намагниченностью является первая намагниченность считывания, а второй намагниченностью является вторая намагниченностью считывания; и в которой температура компенсации слоя считывания соответствует, по существу, высокотемпературному порогу.3. Ячейка MRAM по п.1, в которой запоминающий слой содержит материал ферримагнитного 3d-4f аморфного сплава, причем первой намагниченностью является первая намагниченность запоминания, а второ�

Claims

1. Ячейка магнитного оперативного запоминающего устройства (MRAM), содержащая магнитный туннельный переход, содержащий запоминающий слой, имеющий результирующую намагниченность запоминания, которая является регулируемой от первого направления до второго направления, когда магнитный туннельный переход доведен до высокотемпературного порога, и которая является зафиксированной при низкотемпературном пороге; слой считывания, имеющий результирующую намагниченность считывания, которая является обратимой; и туннельный барьерный слой, отделяющий слой считывания от запоминающего слоя;

причем по меньшей мере один из запоминающего слоя и слоя считывания, содержит материал ферримагнитного 3d-4f аморфного сплава, содержащего подрешетку из атомов переходных 3d-металлов, обеспечивающую первую намагниченность, и подрешетку из атомов редкоземельных 4f-элементов, обеспечивающую вторую намагниченность так, что при температуре компенсации упомянутого по меньшей мере одного из запоминающего слоя и слоя считывания первая намагниченность и вторая намагниченность, по существу, равны.

2. Ячейка MRAM по п.1, в которой слой считывания содержит материал ферримагнитного 3d-4f аморфного сплава, причем первой намагниченностью является первая намагниченность считывания, а второй намагниченностью является вторая намагниченностью считывания; и в которой температура компенсации слоя считывания соответствует, по существу, высокотемпературному порогу.

3. Ячейка MRAM по п.1, в которой запоминающий слой содержит материал ферримагнитного 3d-4f аморфного сплава, причем первой намагниченностью является первая намагниченность запоминания, а второй намагниченностью является вторая намагниченность запоминания; и в которой температура компенсации запоминающего слоя соответствует, по существу, низкотемпературному порогу.

4. Ячейка MRAM по п.1, в которой слой считывания содержит материал ферримагнитного 3d-4f аморфного сплава, обеспечивающий первую и вторую намагниченности, и запоминающий слой содержит материал ферримагнитного 3d-4f аморфного сплава, обеспечивающий первую и вторую намагниченности, и в которой температура компенсации запоминающего слоя больше, чем температура компенсации слоя считывания.

5. Ячейка MRAM по п.4, в которой температура компенсации запоминающего слоя соответствует, по существу, низкотемпературному порогу, а температура компенсации слоя считывания соответствует, по существу, высокотемпературному порогу.

6. Ячейка MRAM по п.1, в которой температура компенсации может быть отрегулирована в соответствии с относительными составами между подрешеткой переходного 3d-металла и подрешеткой редкоземельного 4f-элемента.

7. Ячейка MRAM по п.1, в которой ферримагнитный материал содержит сплав, содержащий Co или Fe с Gd, Sm или Tb.

8. Способ записи ячейки MRAM, содержащей магнитный туннельный переход, содержащий запоминающий слой, имеющий результирующую намагниченность запоминания, которая является регулируемой от первого направления до второго направления, когда магнитный туннельный переход доведен до высокотемпературного порога, и является зафиксированной при низкотемпературном пороге; слой считывания, имеющий результирующую намагниченность считывания, которая является обратимой; и туннельный барьерный слой, отделяющий слой считывания от запоминающего слоя; причем по меньшей мере один из запоминающего слоя и слоя считывания, содержит материал ферримагнитного 3d-4f аморфного сплава, содержащего подрешетку из атомов переходных 3d-металлов, обеспечивающую первую намагниченность, и подрешетку из атомов редкоземельных 4f-элементов, обеспечивающую вторую намагниченность так, что при температуре компенсации упомянутого по меньшей мере одного из запоминающего слоя и слоя считывания, первая намагниченность и вторая намагниченность, по существу, равны; при этом способ содержит этапы, на которых:

нагревают магнитный туннельный переход до высокотемпературного порога;

после того, как магнитный туннельный переход достиг высокотемпературного порога, переключают направление намагниченности запоминающего слоя для записи данных в упомянутый запоминающий слой;

причем высокотемпературный порог соответствует, по существу, температуре компенсации.

9. Способ считывания ячейки MRAM, содержащей магнитный туннельный переход, содержащий запоминающий слой, имеющий результирующую намагниченность запоминания, которая является регулируемой от первого направления до второго направления, когда магнитный туннельный переход доведен до высокотемпературного порога, и является зафиксированной при низкотемпературном пороге; слой считывания, имеющий обратимую результирующую намагниченность считывания; и туннельный барьерный слой, отделяющий слой считывания от запоминающего слоя; причем по меньшей мере один из запоминающего слоя и слоя считывания, содержит материал ферримагнитного 3d-4f аморфного сплава, содержащего подрешетку из атомов переходных 3d-металлов, обеспечивающую первую намагниченность, и подрешетку из атомов редкоземельных 4f-элементов, обеспечивающую вторую намагниченность так, что при температуре компенсации упомянутого по меньшей мере одного из запоминающего слоя и слоя считывания, первая намагниченность и вторая намагниченность, по существу, равны; при этом способ содержит этапы, на которых:

выстраивают результирующую намагниченность считывания в первом направлении;

измеряют первое сопротивление упомянутого магнитного туннельного перехода, причем первое сопротивление определяется первым направлением результирующей намагниченности считывания относительно ориентации переключенной намагниченности запоминания;

выстраивают результирующую намагниченность считывания во втором направлении;

измеряют второе сопротивление упомянутого магнитного туннельного перехода, причем второе сопротивление определяется вторым направлением результирующей намагниченности считывания относительно ориентации переключенной намагниченности запоминания;

определяют разность между первым значением сопротивления и вторым значением сопротивления;

причем выстраивание результирующей намагниченности считывания в первом направлении и во втором направлении выполняют при температуре считывания ниже температуры компенсации.