[發(fā)明專(zhuān)利]用于提供可在磁存儲(chǔ)器中使用的磁隧道結(jié)的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310302503.X
• 申請(qǐng)日: 2013-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103544985A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W.H.巴特勒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G11C11/16
• 分類(lèi)號(hào): G11C11/16;G11C11/15
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王新華

1.一種磁性結(jié)，包括：

自由層，具有第一磁矩，當(dāng)寫(xiě)電流流過(guò)所述磁性結(jié)時(shí)該第一磁矩可在多個(gè)穩(wěn)定的磁狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換；

對(duì)稱(chēng)性過(guò)濾器，以比具有第二對(duì)稱(chēng)性的電荷載流子高的幾率來(lái)傳輸?shù)谝粚?duì)稱(chēng)性的電荷載流子；

被釘扎層，具有被釘扎在特定方向上的第二磁矩，該對(duì)稱(chēng)性過(guò)濾器位于所述自由層和所述被釘扎層之間；

其中所述自由層和所述被釘扎層中的至少一個(gè)在自旋通道中具有在費(fèi)米能級(jí)處的第一對(duì)稱(chēng)性的電荷載流子，在另一自旋通道中沒(méi)有在費(fèi)米能級(jí)處的第一對(duì)稱(chēng)性的電荷載流子，基本上位于平面中且具有基本上垂直于該平面的非零磁矩分量，所述對(duì)稱(chēng)性過(guò)濾器與所述自由層和所述被釘扎層中的至少一個(gè)具有小于百分之七的晶格失配。

2.如權(quán)利要求1所述的磁性結(jié)，其中所述晶格失配小于百分之四。

3.如權(quán)利要求1所述的磁性結(jié)，其中所述自由層和所述被釘扎層中的至少一個(gè)包括AlMn。

4.如權(quán)利要求1所述的磁性結(jié)，其中所述對(duì)稱(chēng)性過(guò)濾器包括Ge、GaAs和ZnSe中的至少一個(gè)。

5.如權(quán)利要求1所述的磁性結(jié)，其中所述第一磁矩基本上垂直于平面。

6.如權(quán)利要求1所述的磁性結(jié)，其中所述第二磁矩基本上垂直于平面。

7.如權(quán)利要求1所述的磁性結(jié)，其中所述自由層和所述被釘扎層中的至少一個(gè)包括MnGa和MnIn中的至少一個(gè)。

8.如權(quán)利要求1所述的磁性結(jié)，其中所述對(duì)稱(chēng)性過(guò)濾器是隧穿勢(shì)壘層。

9.如權(quán)利要求1所述的磁性結(jié)，其中所述自由層和所述被釘扎層中的至少一個(gè)是合成反鐵磁體。

10.如權(quán)利要求1所述的磁性結(jié)，還包括：

間隔層；以及

另外的被釘扎層，該間隔層位于所述自由層和所述另外的被釘扎層之間，所述另外的被釘扎層具有第三磁矩。

11.如權(quán)利要求10所述的磁性結(jié)，其中所述另外的被釘扎層包括AlMn。

12.如權(quán)利要求10所述的磁性結(jié)，其中所述間隔層是另外的對(duì)稱(chēng)性過(guò)濾器。

13.如權(quán)利要求11所述的磁性結(jié)，其中所述另外的對(duì)稱(chēng)性過(guò)濾器與所述自由層和所述另外的被釘扎層中的至少一個(gè)具有小于百分之七的另外的晶格失配。

14.如權(quán)利要求13所述的磁性結(jié)，其中所述另外的晶格失配小于百分之四。

15.如權(quán)利要求12所述的磁性結(jié)，其中所述另外的對(duì)稱(chēng)性過(guò)濾器包括Ge、GaAs和ZnSe中的至少一個(gè)。

16.如權(quán)利要求1所述的磁性結(jié)，其中所述自由層、所述被釘扎層和所述另外的被釘扎層中的至少一個(gè)是合成的反鐵磁體。

17.一種在磁存儲(chǔ)器件中使用的磁性結(jié)，包括：

自由層，基本上平行于平面，包括具有基本上垂直于該平面的（001）軸的AlMn，并具有當(dāng)寫(xiě)電流流過(guò)所述磁性結(jié)時(shí)可在多個(gè)穩(wěn)定的磁狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的第一磁矩，該第一磁矩具有基本上垂直于該平面的第一非零分量，所述自由層在第一多子自旋通道中具有在費(fèi)米能量處的第一對(duì)稱(chēng)性的電荷載流子，而在第一少子自旋通道中沒(méi)有所述第一對(duì)稱(chēng)性的電荷載流子；

對(duì)稱(chēng)性過(guò)濾器，傳輸具有所述第一對(duì)稱(chēng)性的電荷載流子，并阻止具有與所述第一對(duì)稱(chēng)性不同的第二對(duì)稱(chēng)性的電荷載流子，所述對(duì)稱(chēng)性過(guò)濾器包括Ge、GaAs和ZnSe中的至少一個(gè)；

被釘扎層，基本上平行于所述平面，包括具有基本上垂直于該平面的（001）軸的AlMn，并具有被釘扎在特定方向上的第二磁矩，該第二磁矩具有基本上垂直于該平面的第二非零分量，該被釘扎層在第二多子自旋通道中具有在費(fèi)米能量處的所述第一對(duì)稱(chēng)性的電荷載流子，而在第二少子自旋通道中沒(méi)有所述第一對(duì)稱(chēng)性的電荷載流子，所述對(duì)稱(chēng)性過(guò)濾器位于所述自由層和所述被釘扎層之間。