[發明專利]用于MRAM的進動自旋電流結構

有效

• 申請號: 201680035519.0
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN107750382B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: M·M·皮納爾巴錫;M·楚弗拉斯;B·A·考爾達斯
• 申請（專利權）人: 斯平存儲公司
• 主分類號: G11C11/16
• 分類號: G11C11/16;H01L43/08
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 章蕾

1.一種磁性裝置，其包括：

第一平面中的合成反鐵磁結構，所述合成反鐵磁結構包含磁性參考層，所述磁性參考層具有與所述第一平面垂直的磁化向量且具有固定磁化方向；

非磁性隧道勢壘層，其在第二平面中且安置在所述磁性參考層上方；

自由磁性層，其在第三平面中且安置在所述非磁性隧道勢壘層上方，所述自由磁性層具有與所述第三平面垂直的磁化向量且具有當自旋極化電流通過其中時從第一磁化方向進動到第二磁化方向的磁化方向，所述磁性參考層、所述非磁性隧道勢壘層及所述自由磁性層形成磁性隧道結；

非磁性間隔物，其在第四平面中且安置在所述自由磁性層上方；

第五平面中的進動自旋電流磁性層，其與所述自由磁性層物理地分離且通過所述非磁性間隔物磁性地及電耦合到所述自由磁性層，所述進動自旋電流磁性層具有磁化向量，所述磁化向量在所述第五平面中具有在任何磁性方向上自由旋轉的磁化分量，及

電流源，其引導電流通過所述進動自旋電流磁性層、所述非磁性間隔物、所述自由磁性層、所述非磁性隧道勢壘層及所述磁性參考層，其中所述電流的電子在所述進動自旋電流磁性層的所述磁性方向上對準；且

其中在所述進動自旋電流磁性層的所述第五平面中具有所述磁化分量的所述磁化向量跟隨所述自由磁性層的所述磁化方向的進動，在所述進動自旋電流磁性層的所述第五平面中所述磁化分量的旋轉引起通過其中的電流的電子的自旋極化以對應于所述進動自旋電流磁性層的所述磁化向量的方式發生改變，由此創建所述自旋極化電流，所述自旋極化電流由此使自旋轉移矩輔助所述自由磁性層的所述磁化向量的切換，所述自由磁性層存儲存儲器值。

2.根據權利要求1所述的磁性裝置，其中所述進動自旋電流磁性層具有圓形形狀。

3.根據權利要求1所述的磁性裝置，其中所述進動自旋電流磁性層的所述磁化向量的所述磁化方向在所述第五平面中。

4.根據權利要求1所述的磁性裝置，其中所述進動自旋電流磁性層的所述磁化方向在所述第五平面中具有在所述第五平面中自由旋轉的磁化分量。

5.根據權利要求1所述的磁性裝置，其中所述進動自旋電流磁性層包括CoFeB。

6.根據權利要求1所述的磁性裝置，其中在所述進動自旋電流磁性層的所述第五平面中具有所述磁化分量的所述磁化向量的進動與所述自由磁性層的進動同步。

7.根據權利要求1所述的磁性裝置，其中在所述進動自旋電流磁性層的所述第五平面中具有所述磁化分量的所述磁化向量具有大于零的旋轉頻率。