RU2012155911A - Самоотносимая ячейка mram и способ для записи в упомянутую ячейку с использованием операции записи с переносом спинового момента - Google Patents

Самоотносимая ячейка mram и способ для записи в упомянутую ячейку с использованием операции записи с переносом спинового момента Download PDF

Info

Publication number
RU2012155911A
RU2012155911A RU2012155911/08A RU2012155911A RU2012155911A RU 2012155911 A RU2012155911 A RU 2012155911A RU 2012155911/08 A RU2012155911/08 A RU 2012155911/08A RU 2012155911 A RU2012155911 A RU 2012155911A RU 2012155911 A RU2012155911 A RU 2012155911A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetization
layer
readout
storage
read
Prior art date
Application number
RU2012155911/08A
Other languages
English (en)
Inventor
Иоан Люсиан ПРЕЖБЕАНЮ
Кеннет МАККЕЙ
Original Assignee
Крокус Текнолоджи Са
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Крокус Текнолоджи Са filed Critical Крокус Текнолоджи Са
Publication of RU2012155911A publication Critical patent/RU2012155911A/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
    • G11C11/165—Auxiliary circuits
    • G11C11/1675—Writing or programming circuits or methods
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
    • G11C11/161—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect details concerning the memory cell structure, e.g. the layers of the ferromagnetic memory cell
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/56—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
    • G11C11/5607—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using magnetic storage elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
    • H01F10/3254—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the spacer being semiconducting or insulating, e.g. for spin tunnel junction [STJ]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
    • H01F10/329—Spin-exchange coupled multilayers wherein the magnetisation of the free layer is switched by a spin-polarised current, e.g. spin torque effect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
    • H01F10/3268—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn
    • H01F10/3272—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn by use of anti-parallel coupled [APC] ferromagnetic layers, e.g. artificial ferrimagnets [AFI], artificial [AAF] or synthetic [SAF] anti-ferromagnets

Abstract

1. Способ для записи в самоотносимую ячейку MRAM, содержащую магнитный туннельный переход, содержащий:- запоминающий слой, включающий в себя первый ферромагнитный слой, имеющий первую намагниченность запоминания, второй ферромагнитный слой, имеющий вторую намагниченность запоминания, и немагнитный связующий слой, отделяющий первый и второй ферромагнитные слои;- слой считывания, имеющий свободную намагниченность считывания; и- туннельный барьерный слой, заключенный между слоем считывания и запоминающим слоем;причем, первый и второй ферромагнитные слои расположены так, что дипольное взаимодействие между запоминающим слоем и слоем считывания является по существу нулевым;при этом упомянутый способ содержит этапы, на которых:- переключают намагниченность второго ферромагнетика посредством пропускания через магнитный туннельный переход спин-поляризованного тока;при этом спин-поляризованный ток при прохождении в слое считывания поляризован в соответствии с направлением намагниченности считывания.2. Способ по п. 1, в котором направление намагниченности считывания определяют приложением магнитного поля до упомянутого переключения намагниченности второго ферромагнетика.3. Способ по п. 2, в котором слой считывания имеет такую анизотропию формы или магнитокристаллическую анизотропию, чтобы стабилизировать направление намагниченности считывания.4. Способ по п. 1, в котором направление переключения намагниченности второго ферромагнетика определяют полярностью спин-поляризованного тока.5. Способ по п. 1, в котором направление намагниченности считывания определяют приложением магнитного поля во время упомянут

Claims (6)

1. Способ для записи в самоотносимую ячейку MRAM, содержащую магнитный туннельный переход, содержащий:
- запоминающий слой, включающий в себя первый ферромагнитный слой, имеющий первую намагниченность запоминания, второй ферромагнитный слой, имеющий вторую намагниченность запоминания, и немагнитный связующий слой, отделяющий первый и второй ферромагнитные слои;
- слой считывания, имеющий свободную намагниченность считывания; и
- туннельный барьерный слой, заключенный между слоем считывания и запоминающим слоем;
причем, первый и второй ферромагнитные слои расположены так, что дипольное взаимодействие между запоминающим слоем и слоем считывания является по существу нулевым;
при этом упомянутый способ содержит этапы, на которых:
- переключают намагниченность второго ферромагнетика посредством пропускания через магнитный туннельный переход спин-поляризованного тока;
при этом спин-поляризованный ток при прохождении в слое считывания поляризован в соответствии с направлением намагниченности считывания.
2. Способ по п. 1, в котором направление намагниченности считывания определяют приложением магнитного поля до упомянутого переключения намагниченности второго ферромагнетика.
3. Способ по п. 2, в котором слой считывания имеет такую анизотропию формы или магнитокристаллическую анизотропию, чтобы стабилизировать направление намагниченности считывания.
4. Способ по п. 1, в котором направление переключения намагниченности второго ферромагнетика определяют полярностью спин-поляризованного тока.
5. Способ по п. 1, в котором направление намагниченности считывания определяют приложением магнитного поля во время упомянутого переключения намагниченности второго ферромагнетика.
6. Способ по п. 5, в котором направление намагниченности считывания определяют направлением приложенного магнитного поля.
RU2012155911/08A 2011-12-22 2012-12-21 Самоотносимая ячейка mram и способ для записи в упомянутую ячейку с использованием операции записи с переносом спинового момента RU2012155911A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11290591.4 2011-12-22
EP11290591.4A EP2608208B1 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Self-referenced MRAM cell and method for writing the cell using a spin transfer torque write operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2012155911A true RU2012155911A (ru) 2014-06-27

Family

ID=45623032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012155911/08A RU2012155911A (ru) 2011-12-22 2012-12-21 Самоотносимая ячейка mram и способ для записи в упомянутую ячейку с использованием операции записи с переносом спинового момента

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8988935B2 (ru)
EP (1) EP2608208B1 (ru)
JP (1) JP2013138202A (ru)
KR (1) KR20130079198A (ru)
CN (1) CN103311432B (ru)
RU (1) RU2012155911A (ru)
TW (1) TWI555018B (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2615610B1 (en) * 2012-01-16 2016-11-02 Crocus Technology S.A. Mram cell and method for writing to the mram cell using a thermally assisted write operation with a reduced field current
US9495989B2 (en) 2013-02-06 2016-11-15 International Business Machines Corporation Laminating magnetic cores for on-chip magnetic devices
EP2775480B1 (en) * 2013-03-07 2018-11-14 Crocus Technology S.A. Self-referenced TAS-MRAM cell that can be read with reduced power consumption
EP3002758B1 (en) * 2014-10-03 2017-06-21 Crocus Technology S.A. Self-referenced MRAM cell and magnetic field sensor comprising the self-referenced MRAM cell
EP3045927B1 (en) * 2015-01-16 2017-12-20 Crocus Technology Mlu based magnetic sensor having improved programmability and sensitivity
JP6233722B2 (ja) * 2015-06-22 2017-11-22 Tdk株式会社 磁界発生体、磁気センサシステムおよび磁気センサ
CN106025063B (zh) * 2016-05-19 2019-11-19 华为技术有限公司 磁隧道结以及磁存储器
US10788547B2 (en) * 2019-01-17 2020-09-29 Sandisk Technologies Llc Voltage-controlled interlayer exchange coupling magnetoresistive memory device and method of operating thereof
CN113451505B (zh) * 2021-02-25 2023-07-07 北京航空航天大学 磁性随机存储单元、存储器及设备

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6130814A (en) * 1998-07-28 2000-10-10 International Business Machines Corporation Current-induced magnetic switching device and memory including the same
US6166948A (en) * 1999-09-03 2000-12-26 International Business Machines Corporation Magnetic memory array with magnetic tunnel junction memory cells having flux-closed free layers
JP2001156357A (ja) * 1999-09-16 2001-06-08 Toshiba Corp 磁気抵抗効果素子および磁気記録素子
US6611405B1 (en) * 1999-09-16 2003-08-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistive element and magnetic memory device
US6385082B1 (en) * 2000-11-08 2002-05-07 International Business Machines Corp. Thermally-assisted magnetic random access memory (MRAM)
US6713830B2 (en) * 2001-03-19 2004-03-30 Canon Kabushiki Kaisha Magnetoresistive element, memory element using the magnetoresistive element, and recording/reproduction method for the memory element
US6744086B2 (en) * 2001-05-15 2004-06-01 Nve Corporation Current switched magnetoresistive memory cell
US6512690B1 (en) * 2001-08-15 2003-01-28 Read-Rite Corporation High sensitivity common source amplifier MRAM cell, memory array and read/write scheme
JP2003197875A (ja) * 2001-12-28 2003-07-11 Toshiba Corp 磁気記憶装置
US6714444B2 (en) * 2002-08-06 2004-03-30 Grandis, Inc. Magnetic element utilizing spin transfer and an MRAM device using the magnetic element
US6963500B2 (en) * 2003-03-14 2005-11-08 Applied Spintronics Technology, Inc. Magnetic tunneling junction cell array with shared reference layer for MRAM applications
US6865109B2 (en) * 2003-06-06 2005-03-08 Seagate Technology Llc Magnetic random access memory having flux closure for the free layer and spin transfer write mechanism
US7006375B2 (en) * 2003-06-06 2006-02-28 Seagate Technology Llc Hybrid write mechanism for high speed and high density magnetic random access memory
US6963098B2 (en) * 2003-06-23 2005-11-08 Nve Corporation Thermally operated switch control memory cell
US6865105B1 (en) * 2003-09-22 2005-03-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thermal-assisted switching array configuration for MRAM
JP2005150482A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Sony Corp 磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ装置
US7233039B2 (en) * 2004-04-21 2007-06-19 Grandis, Inc. Spin transfer magnetic elements with spin depolarization layers
JP5120699B2 (ja) * 2005-10-03 2013-01-16 日本電気株式会社 磁気ランダムアクセスメモリ及びその動作方法
US20070096229A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Masatoshi Yoshikawa Magnetoresistive element and magnetic memory device
US7486545B2 (en) * 2005-11-01 2009-02-03 Magic Technologies, Inc. Thermally assisted integrated MRAM design and process for its manufacture
DE602006013948D1 (de) * 2006-05-04 2010-06-10 Hitachi Ltd Magnetspeichervorrichtung
US7573736B2 (en) * 2007-05-22 2009-08-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Spin torque transfer MRAM device
US7982275B2 (en) * 2007-08-22 2011-07-19 Grandis Inc. Magnetic element having low saturation magnetization
FR2924851B1 (fr) * 2007-12-05 2009-11-20 Commissariat Energie Atomique Element magnetique a ecriture assistee thermiquement.
FR2925747B1 (fr) * 2007-12-21 2010-04-09 Commissariat Energie Atomique Memoire magnetique a ecriture assistee thermiquement
EP2124228B1 (en) * 2008-05-20 2014-03-05 Crocus Technology Magnetic random access memory with an elliptical junction
JP2010093091A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Hitachi Ltd 磁気メモリ、磁気メモリアレイおよび磁気メモリアレイへの情報書込み方法
US8039913B2 (en) * 2008-10-09 2011-10-18 Seagate Technology Llc Magnetic stack with laminated layer
US8289756B2 (en) * 2008-11-25 2012-10-16 Seagate Technology Llc Non volatile memory including stabilizing structures
US7965543B2 (en) * 2009-04-30 2011-06-21 Everspin Technologies, Inc. Method for reducing current density in a magnetoelectronic device
ATE544153T1 (de) * 2009-05-08 2012-02-15 Crocus Technology Magnetischer speicher mit wärmeunterstütztem schreibverfahren und niedrigem schreibstrom
EP2276034B1 (en) * 2009-07-13 2016-04-27 Crocus Technology S.A. Self-referenced magnetic random access memory cell
EP2447948B1 (en) * 2010-10-26 2014-12-31 Crocus Technology S.A. Thermally assisted magnetic random access memory element with improved endurance
US8339843B2 (en) * 2010-12-17 2012-12-25 Honeywell International Inc. Generating a temperature-compensated write current for a magnetic memory cell
US8467234B2 (en) * 2011-02-08 2013-06-18 Crocus Technology Inc. Magnetic random access memory devices configured for self-referenced read operation
US8456895B2 (en) * 2011-05-03 2013-06-04 International Business Machines Corporation Magnonic magnetic random access memory device
US8754491B2 (en) * 2011-05-03 2014-06-17 International Business Machines Corporation Spin torque MRAM using bidirectional magnonic writing
EP2575135B1 (en) * 2011-09-28 2015-08-05 Crocus Technology S.A. Magnetic random access memory (MRAM) cell and method for reading the MRAM cell using a self-referenced read operation
EP2605246B1 (en) * 2011-12-12 2015-02-11 Crocus Technology S.A. Self-referenced magnetic random access memory element comprising a synthetic storage layer

Also Published As

Publication number Publication date
CN103311432B (zh) 2016-05-25
EP2608208A1 (en) 2013-06-26
US20130163318A1 (en) 2013-06-27
TWI555018B (zh) 2016-10-21
KR20130079198A (ko) 2013-07-10
CN103311432A (zh) 2013-09-18
US8988935B2 (en) 2015-03-24
JP2013138202A (ja) 2013-07-11
EP2608208B1 (en) 2015-02-11
TW201337923A (zh) 2013-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012155911A (ru) Самоотносимая ячейка mram и способ для записи в упомянутую ячейку с использованием операции записи с переносом спинового момента
RU2012141305A (ru) Ячейка магнитного оперативного запоминающего устройства (mram), способ записи и считывания ячейки mram с использованием операции самоотносительного считывания
US9608039B1 (en) Magnetic junctions programmable using spin-orbit interaction torque in the absence of an external magnetic field
CN104115228B (zh) 写入驱动器电路和写入自旋矩mram的方法
RU2012153710A (ru) Самоотносимый элемент магнитной оперативной памяти, содержащий синтетический запоминающий слой
US8697484B2 (en) Method and system for setting a pinned layer in a magnetic tunneling junction
KR20150016162A (ko) 패키지 구조체를 포함하며 스핀 전달 토크 메모리들에서 사용될 수 있는 자기 접합들을 제공하는 방법 및 시스템
KR102188529B1 (ko) 스핀 전달 토크 자기 램의 응용 분야에서 사용될 수 있는 수직 자기 접합의 벌크 수직 자기 이방성 자유 층을 제공하는 방법 및 시스템
ATE540407T1 (de) Magnetspeicher mit magnettunnelübergang
TW201044657A (en) Magnetic element with storage layer materials
TWI624088B (zh) 用於提供具有易錐面各向異性的磁性穿隧接面元件之方法及系統
CN103178205A (zh) 磁性结及其提供方法以及包括该磁性结的磁存储器
RU2011143173A (ru) Многоуровневый магнитный элемент
KR20170057806A (ko) 스핀 토크 전가를 이용하는 프로그램 가능한 자기 탄성 자유막을 갖는 자기 접합
RU2012121194A (ru) Многобитовая ячейка с синтетическим запоминающим слоем
RU2012140509A (ru) Ячейка магнитного оперативного запоминающего устройства (mram) с самоадресацией, содержащая ферримагнитные слои
RU2012150042A (ru) Самоотносимая ячейка mram с оптимизированной надежностью
US8987006B2 (en) Method and system for providing a magnetic junction having an engineered barrier layer
KR101572343B1 (ko) 스핀 토크 전달 메모리 셀 구조체 및 방법
US9735350B2 (en) Method and system for removing boron from magnetic junctions usable in spin transfer torque memory applications
US20150097254A1 (en) Memory element, method of manufacturing the same, and memory device
US20170263853A1 (en) Spin transfer torque memory and logic devices having an interface for inducing a strain on a magnetic layer therein
TWI727937B (zh) 磁性接合、磁性記憶體、用於提供磁性接合的方法
KR20180038944A (ko) 자기 장치에 사용 가능한 자기 접합 및 그 제조 방법
JP2013105772A (ja) 磁気メモリの製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
FA94 Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees)

Effective date: 20170828