[發明專利]一種磁性存儲裝置、磁性存儲陣列結構及其驅動方法

在審

• 申請號: 201410307494.8
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN105469820A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 林殷茵;楊凱;趙俊峰;王元鋼;楊偉;傅雅蓉
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;復旦大學
• 主分類號: G11C11/02
• 分類號: G11C11/02
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

1.一種磁性存儲裝置，包括第一開關元件、第二開關元件、第三 開關元件和隧道型巨磁電阻效應TMR讀寫磁頭，其特征在于，所述磁 性存儲裝置，還包括：

沿第一方向設置的第一磁性存儲軌道和沿第二方向設置的第二磁 性存儲軌道，所述第一磁性存儲軌道的一端和所述第二磁性存儲軌道 的一端相連；

其中，所述TMR讀寫磁頭沿第一方向貫穿所述第二磁性存儲軌道 設置，或者，所述TMR讀寫磁頭沿第三方向貫穿所述第二磁性存儲軌 道設置，所述TMR讀寫磁頭的自由層為所述第二磁性存儲軌道，所述 第一方向為非第二磁性存儲軌道所在平面的任一方向。

2.根據權利要求1所述的磁性存儲裝置，其特征在于，所述TMR 讀寫磁頭為單TMR讀寫磁頭或者雙TMR讀寫磁頭。

3.根據權利要求1或2所述的磁性存儲裝置，其特征在于，所述 第一方向、所述第二方向和所述第三方向兩兩正交。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的磁性存儲裝置，其特征在 于，

所述TMR讀寫磁頭的第一電極和第一數據線相連；

所述第一開關元件的柵極和列地址線相連，所述第一開關元件的 源極和第二數據線相連，所述第一開關元件的漏極和所述第一磁性存 儲軌道相連；

所述第二開關元件的柵極和行地址線相連，所述第二開關元件的 源極和第三數據線相連，所述第二開關元件的漏極和所述TMR讀寫磁 頭的第二電極相連；

所述第三開關元件的柵極和所述行地址線相連，所述第三開關元 件的源極和第四數據線相連，所述第三開關元件的漏極和所述第二磁 性存儲軌道相連。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的磁性存儲裝置，其特征在 于，所述第二磁性存儲軌道的長度大于或者等于TMR讀寫磁頭的長度。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的磁性存儲裝置，其特征在 于，所述第二磁性存儲軌道的長度等于TMR讀寫磁頭的長度。

7.根據權利要求1所述的磁性存儲裝置，其特征在于，所述第一 磁性存儲軌道的縱橫比在10∶1到100∶1的范圍內。

8.一種磁性存儲陣列結構，其特征在于，包括陣列排布的M行N 列如權利要求1-7中任意一項所述磁性存儲裝置、M條行地址線和N 條列地址線，其中，任意一行的所有所述磁性存儲裝置的第二開關元 件和第三開關元件的柵極和同一行地址線相連，任意一列的所有所述 磁性存儲裝置的第一開關元件的柵極和同一列地址線相連，M和N為 正整數。

9.一種磁性存儲陣列的驅動方法，其特征在于，應用于權利要求 8所述的磁性存儲陣列中，所述磁性存儲陣列的驅動方法包括：

若第A條行地址線輸入第一預設電壓，第B條列地址線輸入所述 第一預設電壓，則第A行第B列的磁性存儲裝置的第一開關元件、第 二開關元件和第三開關元件開啟，其中，A為小于或者等于M的正整 數，B為小于或者等于N的正整數；

第二數據線輸入預設電流脈沖且第四數據線接地，所述磁性存儲 裝置的第一磁性存儲軌道和第二磁性存儲軌道內的磁疇壁由第二磁性 存儲軌道向第一磁性存儲軌道移動；

若第三數據線接地且第一數據線接入第二預設電壓，或者，若所 述第三數據線接入所述第二預設電壓且所述第一數據線接地，則TMR 讀寫磁頭寫入數據；

若所述第三數據線接入第三預設電壓且所述第一數據線接地，則 所述TMR讀寫磁頭讀取數據。

10.根據權利要求9所述的磁性存儲陣列的驅動方法，其特征在 于，所述TMR讀寫磁頭寫入數據的方法，具體包括；

若所述第三數據線接地且所述第一數據線接入所述第二預設電 壓，則所述TMR讀寫磁頭處于低阻狀態，所述TMR讀寫磁頭寫入數 據0；

若所述第三數據線接入所述第二預設電壓且所述第一數據線接 地，則所述TMR讀寫磁頭處于高阻狀態，所述TMR讀寫磁頭寫入數 據1。