TW201322513A - 包括亞鐵磁層之自我參照磁性隨機存取記憶體(mram)單元 - Google Patents

包括亞鐵磁層之自我參照磁性隨機存取記憶體(mram)單元 Download PDF

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Abstract

MRAM單元包括一磁性穿隧接面，其包括一儲存層，該儲存層具有一淨磁化向量，當該磁性穿隧接面處於一高溫定限值下時，其可從一第一方向調整為一第二方向，且在一低溫定限值下固定不變；一感測層，其具有一可反轉的淨感測磁化向量；及一穿隧障壁層，其介於該感測與儲存層之間；該儲存與感測層的至少一個包括一亞鐵磁3d-4f非晶合金材料，其包括一3d過渡金屬原子的次晶格，其提供一第一磁化向量；及一4f稀土金屬原子的次晶格，其提供一第二磁化向量，以致在該儲存層及該感測層之該至少一個的一補償溫度下，該第一磁化向量及該第二磁化向量本質上相等。所揭示的MRAM單元可分別使用一小寫入及讀取場來進行寫入及讀取。

Description

包括亞鐵磁層之自我參照磁性隨機存取記憶體(MRAM)單元
本發明係關於一自我參照磁性隨機存取記憶體(MRAM)單元，其使用一具有低切換場的亞鐵磁感測及/或儲存層。本發明亦關於一用於寫入MRAM單元的方法及一用於讀取MRAM單元的自我參照方法，以致該MRAM單元可分別使用一小寫入及讀取場來進行寫入及讀取。
使用所謂的自我參照讀取操作之磁性隨機存取記憶體(MRAM)單元典型包括一磁性穿隧接面，其由一磁性儲存層、一薄絕緣層及一感測層組成，該磁性儲存層所具有之一磁化向量的方向可從一第一穩定方向變化為一第二穩定方向，且該感測層具有一可反轉的方向。自我參照MRAM單元容許以低功率消耗及增加的速度來執行寫入及讀取操作。
不過，在寫入操作期間，由於局部的磁性雜散場而在儲存及感測層之間發生一雙極耦合，其在一閉合磁通量配置中將感測層的磁化向量與儲存層的磁化向量耦合在一起。在寫入操作期間切換儲存層的磁化向量接著將需要施加一足夠高的磁場，以克服雙極耦合。當為了測量儲存層的磁滯迴路而施加一場循環時，雙極耦合導致磁滯迴路偏移(或偏向)。此雙極耦合與儲存及感測層的厚度及磁化向量相依，並與磁性穿隧接面的尺寸相依。特別地，雙極耦合隨著磁性穿隧接面的直徑減少而增 加，並可因此成為按比例縮小MRAM單元時的主要問題。
本揭示內容係關於一磁性穿隧接面基隨機存取記憶體(MRAM)單元，其包括一磁性穿隧接面，該磁性穿隧接面包括一儲存層，當該磁性穿隧接面加熱至一高溫定限值時，其具有一可從一第一方向調整為一第二方向的淨儲存磁化向量，且該淨儲存磁化向量在一低溫定限值係固定不變；一感測層，其具有一在一施加磁場下可反轉的感測磁化向量；及一穿隧障壁層，其將該感測層與該儲存層分開。該儲存層及該感測層的至少一個包括一亞鐵磁3d-4f非晶合金材料，其包括一3d過渡金屬原子的次晶格，其提供一第一磁化向量；及一4f稀土金屬原子的次晶格，其提供一第二磁化向量，以致在該儲存層及該感測層之該至少一個的一補償溫度下，該第一磁化向量及該第二磁化向量本質上相等。
在一實施例中，該感測層包括該亞鐵磁3d-4f非晶合金材料，該第一磁化向量為一第一感測磁化向量，且該第二磁化向量為一第二感測磁化向量；且其中該感測層的該補償溫度本質上相當於該高溫定限值。
在另一實施例中，該儲存層包括該亞鐵磁3d-4f非晶合金材料，該第一磁化向量為一第一儲存磁化向量，且該第二磁化向量為一第二儲存磁化向量；且其中該儲存層的該補償溫度本質上相當於該低溫定限值。
在尚有另一實施例中，該感測層包括該亞鐵磁3d-4f非晶合金材料，其提供該第一及第二磁化向量，且該儲 存層包括該亞鐵磁3d-4f非晶合金材料，其提供該第一及第二磁化向量，且其中該儲存層的該補償溫度大於該感測層的該補償溫度。
在尚有另一實施例中，該儲存層的該補償溫度本質上相當於該低溫定限值，且該感測層的該補償溫度本質上相當於該高溫定限值。
在尚有另一實施例中，該補償溫度可根據該過渡金屬3d次晶格及該稀土金屬4f次晶格間之相對成分進行調整。
在尚有另一實施例中，該亞鐵磁材料包括一合金，其含有具有Gd、Sm或Tb的Co或Fe。
本揭示內容亦關於一用於寫入MRAM單元的方法，該方法包含以下步驟：將該磁性穿隧接面加熱至該高溫定限值；一旦該磁性穿隧接面已達到該高溫定限值，將該儲存層的該磁化向量方向切換為寫入資料至該儲存層；該高溫定限值本質上相當於該補償溫度。
本揭示內容進一步係關於一用於讀取MRAM單元的方法，該方法包含以下步驟：沿一第一方向對準該淨感測磁化向量；測量該磁性穿隧接面之一第一電阻，該第一電阻係藉由該淨感測磁化向量的該第一方向相對於切換該儲存磁化向量之定向來決定；沿一第二方向對準該淨感測磁化向量； 測量該磁性穿隧接面之一第二電阻，該第二電阻係藉由該淨感測磁化向量的該第二方向相對於該切換儲存磁化向量之定向來決定；決定該第一電阻值及該第二電阻值間之一差；沿該第一方向及沿該第二方向對準該淨感測磁化向量係在低於該補償溫度之一讀取溫度下執行。
所揭示的MRAM單元可分別使用一小寫入及讀取場來進行寫入及讀取。
第1圖繪示根據一實施例之一自我參照隨機存取記憶體(MRAM)元件1。MRAM單元1包括磁性穿隧接面2，其包括鐵磁儲存層23，其具有淨儲存磁化向量230；亞鐵磁感測層21，其具有淨感測磁化向量210；及穿隧障壁層22，其包含在儲存層23及感測層21之間。層25代表一金屬接觸電極。儲存磁化向量230的方向可藉由使用一熱輔助切換(TAS)寫入操作來從一第一穩定方向調整為一第二穩定方向。換言之，淨儲存磁化向量230可在將儲存層23加熱至一高溫定限值時進行調整，並在一低溫定限值時固定不變。儲存層23亦可由例如鈷鐵(CoFe)、鈷鐵硼(CoFeB)、鎳鐵(NiFe)、鈷(Co)等鐵磁材料製成。在第1圖的實施例中，儲存層23係藉由反鐵磁儲存層24交換耦合。反鐵磁儲存層24適於在低溫定限值使淨儲存磁化向量230固定不變，並在高溫定限值使淨儲存磁化向量230自由。反鐵磁層24可由例如IrMn或FeMn之錳基合金或任何其他適用的材料製成。典型 地，高溫定限值高於室溫，例如，介於120℃及220℃之間。
穿隧障壁層22較佳的是由選自包括Al2O3及MgO之群組的材料製成。磁性穿隧接面2的穿隧電阻指數地與絕緣層厚度相依，並藉由接面的電阻-面積乘積(RA)來測量。為了讓足夠高的電流流過接面來升高磁性穿隧接面2(儲存層23及反鐵磁儲存層24)的溫度至高溫定限值，RA必須足夠小。感測層21可以典型包括鐵、鈷鎳或其合金之低矯頑磁性、軟性亞鐵磁材料製成。感測層21的淨感測磁化向量210可輕易反轉，亦即，淨感測磁化向量210在低溫及高溫定限值下均可加以調整。
根據一實施例，TAS寫入操作包含以下步驟：將磁性穿隧接面2加熱至一高溫定限值；一旦磁性穿隧接面2已達到該高溫定限值，將淨儲存磁化向量230切換為寫入狀態(寫入資料)；及將磁性穿隧接面2冷卻至低溫定限值，以便將淨儲存磁化向量230凍結在寫入狀態。
加熱磁性穿隧接面2可包含例如經由電流線路5(如第1圖之實施例中所描繪者)施加加熱電流31通過磁性穿隧接面2。高溫定限值可相當於一高於阻擋溫度TBS的溫度，在其中反鐵磁儲存層24及儲存層23間的交換耦合消失，且淨儲存磁化向量230不再固定不變，而是可自由地調整。切換淨儲存磁化向量230可包含施加外部寫入磁場42；接著再根據所施加之磁場42的方向將淨儲存磁化向量切換為一定向。寫入磁場42可藉由使寫 入電流41在與磁性穿隧接面2通訊之場線路4中傳遞來施加(如第1圖之實施例中所描繪者)。場線路典型配置在磁性穿隧接面2的頂部或下方。低溫定限值可相當於一低於反鐵磁層24之阻擋溫度TBS的溫度，在其中反鐵磁層24使淨儲存磁化向量230固定不變。冷卻磁性穿隧接面2可包含例如在磁性穿隧接面2已達到高溫定限值後，抑制加熱電流31。
在一實施例中，MRAM單元1的自我參照讀取操作包括一第一讀取循環，其包含施加第一讀取磁場52，第一磁場52適於根據第一讀取磁場52的第一定向沿一第一方向對準淨感測磁化向量210。第一讀取磁場52可藉由在場線路4中傳遞具有一第一極性的第一讀取場電流51來施加。淨感測磁化向量210的第一方向接著藉由使感測電流32通過磁性穿隧接面2來與切換淨儲存磁化向量230(寫入資料)相比較。跨磁性穿隧接面2所測量到的電壓產生磁性穿隧接面2之相應的第一電阻值R1。在淨感測磁化向量210本質上平行儲存磁化向量230對準的情況下，第一電阻值R1小(R1=Rmin)。另一方面，當淨感測磁化向量210本質上反向平行儲存磁化向量230對準時，所測量到的第一電阻值高(R1=Rmax)。
第一電阻值R1可與一參考電阻相比，該參考電阻典型介於Rmin及Rmax的中間(如專利申請案第EP2276034號中所述者)。較佳的是，MRAM單元1的讀取操作進一步包括一第二讀取循環，其包含施加第二讀取磁場54，第二讀取磁場54適於根據第二讀取磁場54的第二定向 沿一與第一方向相反的第二方向對準淨感測磁化向量210。第二讀取磁場54可藉由在場線路4中傳遞具有一第二極性的第二讀取場電流53來施加。淨感測磁化向量210的第二方向接著藉由使感測電流32通過磁性穿隧接面2來與切換儲存磁化向量230相比較。在感測電流32通過磁性穿隧接面2時測量跨磁性穿隧接面2的電壓產生磁性穿隧接面2之相應的第二電阻值R2。寫入資料可接著藉由第二電阻值R2及在第一讀取循環中所測量之第一電阻值R1之間的差來決定。第一及第二電阻值R1、R2之間的差亦稱為磁性穿隧磁阻或磁阻R。所儲存之第一電阻值R1及第二電阻值R2之間的差可產生負或正的磁阻R。
在高溫定限值下的寫入操作期間，儲存層23不再與反鐵磁層24交換耦合，且儲存磁化向量230可自由地調整。不過，歸因於淨感測磁化向量210之儲存層23與感測層21的雙極耦合可感生局部的磁性雜散場(未描繪)，其耦合儲存層23與感測層21。依據雜散場的值，從而依據淨感測磁化向量210的值，儲存磁化向量230可透過耦合固定不變，抑制MRAM單元1的寫入。換言之，所施加的寫入磁場42不能克服儲存層23與感測層21的雙極耦合，除非增加所施加之寫入磁場42的量值。
淨儲存磁化向量230亦可感生局部磁性雜散場(亦未描繪)，其耦合儲存層23與感測層21。在讀取操作期間，由於歸因於儲存磁化向量230之儲存層23與感測層21的此雙極耦合，可需要增加第一及第二讀取磁場52、54 的量值。
在一實施例中，感測層21包括亞鐵磁3d-4f非晶合金。亞鐵磁3d-4f非晶合金可藉由在3d過渡金屬及4f稀土金屬材料間選擇適當元素及相關成分來提供。用在MRAM裝置中的這類亞鐵磁3d-4f非晶材料在文件EP2232495 A1中敘述用於與此處所揭示者不同的目的。更具體地，感測層21的亞鐵磁3d-4f非晶合金包括3d過渡金屬原子的次晶格，其提供一第一感測磁化向量，此處為第一感測磁化向量211；及4f稀土金屬原子的次晶格，其提供一第二磁化向量，此處為第二感測磁化向量212。感測層21的淨感測磁化向量210因而為第一感測磁化向量211及第二感測磁化向量212的向量總和。第2圖記述由亞鐵磁3d-4f非晶合金製成之感測層21之磁化向量的溫度相依性。更具體地，該圖記述作為一溫度函數之3d過渡金屬原子之次晶格的第一感測磁化向量211的絕對值及4f稀土金屬原子之次晶格的第二感測磁化向量212的絕對值。亦記述作為一溫度函數的淨感測磁化向量210。在第2圖的範例中，3d過渡金屬次晶格及4f稀土金屬材料次晶格的個別成分已經過選擇，以致第一感測磁化向量211定向為反向平行第二感測磁化向量212。在感測層21的補償溫度TCOMP下，第一感測磁化向量211及第二感測磁化向量212本質上具有相等的振幅及相反的符號。在這些條件下，對第一及第二感測磁化向量211、212進行補償，且淨感測磁化向量210本質上變為零。
低於補償溫度TCOMP，第二感測磁化向量212變為大於第一感測磁化向量211，且淨感測磁化向量210係定向為第二感測磁化向量212的方向。相反地，在高於補償溫度TCOMP的溫度下，第一感測磁化向量211大於第二感測磁化向量212，且淨感測磁化向量210係定向為第一感測磁化向量211的方向。隨著溫度增加至感測層21的居里溫度TCW或高於此溫度，熱擾動致使淨感測磁化向量210本質上變為零，且感測層21變為順磁性。在第2圖中同樣顯示感測層21的矯頑場HW。在補償溫度TCOMP下，矯頑場HW發散，且理論上增加至無限大。在補償溫度TCOMP的任一側上，隨著溫度接近補償溫度TCOMP，矯頑場HW減少得更快。
在一較佳實施例中，感測層21的補償溫度TCOMP本質上相當於高溫定限值。在寫入操作期間，於高溫定限值下，淨感測磁化向量210本質上為零，且儲存層23與感測層21不會發生任何耦合。因此，儲存磁化向量230可使用具有小量值之施加寫入磁場42來輕易切換。
讀取操作係在低於補償溫度TCOMP之一讀取溫度Tread下執行。讀取溫度Tread相當於低溫定限值，在此溫度下，儲存磁化向量230藉由反鐵磁層24固定不變，以便第一及第二讀取磁場52、54無法切換儲存磁化向量230。在讀取操作期間，儲存磁化向量230藉由反鐵磁層24固定不變，以致其無法藉由第一及第二讀取磁場52、54切換。
較佳的是，亞鐵磁3d-4f非晶合金包括一合金，其 含有具有Gd、Sm或Tb的Co或Fe(例如，GdCo、SmCo或TbFeCo)。補償溫度TCOMP可根據亞鐵磁材料合金的成分進行調整。舉例來說，補償溫度TCOMP可藉由選擇3d過渡金屬及4f稀土金屬材料間的相對成分來進行調整。
此處揭示之MRAM單元1及寫入操作方法之一優點在於，於寫入操作期間，由於補償溫度TCOMP下的低或空雜散場，儲存磁化向量230可使用具有低量值的寫入磁場42進行切換。此外，在讀取操作期間，第一及第二讀取磁場52、54可為小量值，因為淨感測磁化向量210可輕易反轉。
在另一實施例中，儲存層23包括亞鐵磁3d-4f非晶合金。更具體地，儲存層23的亞鐵磁3d-4f非晶合金包括3d過渡金屬原子的次晶格，其提供第一磁化向量，此處為第一儲存磁化向量231；及4f稀土金屬原子的次晶格，其提供第二磁化向量，此處為第二儲存磁化向量232。儲存層23的淨儲存磁化向量230因而為第一儲存磁化向量231及第二儲存磁化向量232的向量總和。第3圖記述由亞鐵磁3d-4f非晶合金製成之儲存層23之磁化向量的溫度相依性。更具體地，該圖記述作為一溫度函數之3d過渡金屬原子之次晶格的第一儲存磁化向量231的絕對值及4f稀土金屬原子之次晶格的第二儲存磁化向量232的絕對值。亦記述作為一溫度函數的淨儲存磁化向量230。在第3圖的範例中，3d過渡金屬次晶格及4f稀土金屬材料次晶格的個別成分已經過選擇，以致 第一儲存磁化向量231定向為反向平行第二儲存磁化向量232。在儲存層23的補償溫度TCOMP下，第一儲存磁化向量231及第二儲存磁化向量232本質上具有相等的振幅及相反的符號，並經過補償，以致淨儲存磁化向量230本質上變為零。
可調整亞鐵磁儲存層23的補償溫度TCOMP，以致其本質上相當於讀取溫度Tread(或低溫定限值)。在執行讀取操作期間，於讀取溫度Tread(低溫定限值)下，淨儲存磁化向量230本質上變為零，以致感測層21與儲存層23不會發生耦合。因此，淨感測磁化向量210可以具有較低量值的第一及第二讀取磁場52、54進行切換。
在尚有另一實施例中，感測層21及儲存層23兩者均包括亞鐵磁3d-4f非晶合金。此處，感測層21包括第一及第二感測磁化向量211、212，且儲存層23包括第一及第二儲存磁化向量231、232。可安排儲存層23與感測層21的亞鐵磁3d-4f非晶合金，以致儲存層23的補償溫度TCOMP大於感測層21的補償溫度TCOMP。在一較佳實施例中，儲存層23的補償溫度TCOMP本質上相當於讀取溫度Tread(或低溫定限值)，且感測層21的補償溫度TCOMP本質上相當於高溫定限值。
Hw‧‧‧矯頑場
Tcomp‧‧‧補償溫度
Tread‧‧‧讀取溫度
1‧‧‧MRAM單元
2‧‧‧磁性穿隧接面
4‧‧‧場線路
5‧‧‧電流線路
21‧‧‧亞鐵磁感測層
22‧‧‧穿隧障壁層
23‧‧‧鐵磁儲存層
24‧‧‧反鐵磁儲存層
25‧‧‧金屬接觸電極層
31‧‧‧加熱電流
32‧‧‧感測電流
41‧‧‧寫入電流
42‧‧‧外部寫入磁場
51‧‧‧第一讀取場電流
52‧‧‧第一讀取磁場
53‧‧‧第二讀取場電流
54‧‧‧第二讀取磁場
210‧‧‧淨感測磁化向量
211‧‧‧第一感測磁化向量
212‧‧‧第二感測磁化向量
230‧‧‧淨儲存磁化向量
231‧‧‧第一儲存磁化向量
232‧‧‧第二儲存磁化向量
在經由範例給定並藉由圖式繪示之一實施例的敘述輔助下，將更佳地了解本揭示內容，其中：第1圖繪示根據一實施例之一自我參照隨機存取記憶體(MRAM)元件；及 第2圖記述根據一實施例之在MRAM單元中用作一感測層或用作一儲存層之任一者之一亞鐵磁層的磁化向量的溫度相依性。
1‧‧‧MRAM單元
2‧‧‧磁性穿隧接面
4‧‧‧場線路
5‧‧‧電流線路
21‧‧‧亞鐵磁感測層
22‧‧‧穿隧障壁層
23‧‧‧鐵磁儲存層
24‧‧‧反鐵磁儲存層
25‧‧‧金屬接觸電極層
31‧‧‧加熱電流
32‧‧‧感測電流
41‧‧‧寫入電流
42‧‧‧外部寫入磁場
51‧‧‧第一讀取場電流
52‧‧‧第一讀取磁場
53‧‧‧第二讀取場電流
54‧‧‧第二讀取磁場
210‧‧‧淨感測磁化向量
211‧‧‧第一感測磁化向量
212‧‧‧第二感測磁化向量
230‧‧‧淨儲存磁化向量
231‧‧‧第一儲存磁化向量
232‧‧‧第二儲存磁化向量

Claims (9)

  1. 一種磁性隨機存取記憶體(MRAM)單元，其包括一磁性穿隧接面，該磁性穿隧接面包括一儲存層，當該磁性穿隧接面處於一高溫定限值時，其具有一可從一第一方向調整為一第二方向的淨儲存磁化向量，且該淨儲存磁化向量在一低溫定限值係固定不變；一感測層，其具有一可反轉的淨感測磁化向量；及一穿隧障壁層，其將該感測層與該儲存層分開；該儲存層及該感測層的至少一個包括一亞鐵磁3d-4f非晶合金材料，其包括一3d過渡金屬原子的次晶格，其提供一第一磁化向量；及一4f稀土金屬原子的次晶格，其提供一第二磁化向量，以致在該儲存層及該感測層之該至少一個的一補償溫度下，該第一磁化向量及該第二磁化向量本質上相等。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之MRAM單元，其中該感測層包括該亞鐵磁3d-4f非晶合金材料，該第一磁化向量為一第一感測磁化向量，且該第二磁化向量為一第二感測磁化向量；且其中該感測層的該補償溫度本質上相當於該高溫定限值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之MRAM單元，其中該儲存層包括該亞鐵磁3d-4f非晶合金材料，該第一磁化向量為一第一儲存磁化向量，且該第二磁化向量為一第二儲存磁化向量；且其中該儲存層的該補償溫度本質上相當於該低溫定限值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之MRAM單元，其中該感測層包括該亞鐵磁3d-4f非晶合金材料，其提供該第一及第二磁化向量，且該儲存層包括該亞鐵磁3d-4f非晶合金材料，其提供該第一及第二磁化向量，且其中該儲存層的該補償溫度大於該感測層的該補償溫度。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之MRAM單元，其中該儲存層的該補償溫度本質上相當於該低溫定限值，且該感測層的該補償溫度本質上相當於該高溫定限值。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之MRAM單元，其中該補償溫度可根據該過渡金屬3d次晶格及該稀土金屬4f次晶格間之相對成分進行調整。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之MRAM單元，其中該亞鐵磁材料包括一合金，其含有具有Gd、Sm或Tb的Co或Fe。
  8. 一種用於寫入MRAM單元的方法，該MRAM單元包括一磁性穿隧接面，其包括一儲存層，該儲存層具有一淨磁化向量，當該磁性穿隧接面處於一高溫定限值下時，其可從一第一方向調整為一第二方向，且在一低溫定限值下固定不變；一感測層，其具有一可反轉的淨感測磁化向量；及一穿隧障壁層，其將該感測層與該儲存層分開；該儲存層及該感測層的至少一個包括一亞鐵磁3d-4f非晶合金材料，其包括一3d過渡金屬原子的次晶格，其提供一第一磁化向量；及一4f稀土金屬原子的次晶格，其提供一第二磁化向量，以致在該儲存層及該感測層之該至少一個的一補償溫度下， 該第一磁化向量及該第二磁化向量本質上相等；該方法包含以下步驟：將該磁性穿隧接面加熱至該高溫定限值；一旦該磁性穿隧接面已達到該高溫定限值，將該儲存層的該磁化向量方向切換為寫入資料至該儲存層；該高溫定限值本質上相當於該補償溫度。
  9. 一種用於讀取MRAM單元的方法，該MRAM單元包括一磁性穿隧接面，其包括一儲存層，該儲存層具有一淨磁化向量，當該磁性穿隧接面處於一高溫定限值下時，其可從一第一方向調整為一第二方向，且在一低溫定限值下固定不變；一感測層，其具有一可反轉的淨感測磁化向量；及一穿隧障壁層，其將該感測層與該儲存層分開；該儲存層及該感測層的至少一個包括一亞鐵磁3d-4f非晶合金材料，其包括一3d過渡金屬原子的次晶格，其提供一第一磁化向量；及一4f稀土金屬原子的次晶格，其提供一第二磁化向量，以致在該儲存層及該感測層之該至少一個的一補償溫度下，該第一磁化向量及該第二磁化向量本質上相等；該方法包含以下步驟：沿一第一方向對準該淨感測磁化向量；測量該磁性穿隧接面之一第一電阻，該第一電阻係藉由該淨感測磁化向量的該第一方向相對於切換該儲存磁化向量之定向來決定；沿一第二方向對準該淨感測磁化向量； 測量該磁性穿隧接面之一第二電阻，該第二電阻係藉由該淨感測磁化向量的該第二方向相對於該切換儲存磁化向量之定向來決定；決定該第一電阻值及該第二電阻值間之一差；及沿該第一方向及沿該第二方向對準該淨感測磁化向量係在低於該補償溫度之一讀取溫度下執行。
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