[發明專利]磁壁利用型模擬存儲元件、磁壁利用型模擬存儲器、非易失性邏輯電路及磁神經元件

有效

• 申請號: 201780052563.7
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN109643690B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 佐佐木智生;柴田龍雄
• 申請（專利權）人: TDK株式會社
• 主分類號: H10B61/00
• 分類號: H10B61/00;H01L27/105;H01L29/82;H10N50/10
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦;陳明霞

1.一種磁壁利用型模擬存儲元件，其中，

具備：

磁化固定層，其磁化沿第一方向取向；

非磁性層，其設于所述磁化固定層的一面；

磁壁驅動層，其相對于所述磁化固定層夾著所述非磁性層而設置；以及

第一磁化供給單元和第二磁化供給單元，所述第一磁化供給單元向所述磁壁驅動層供給沿所述第一方向取向的磁化，所述第二磁化供給單元向所述磁壁驅動層供給沿與所述第一方向相反的第二方向取向的磁化，

所述磁壁驅動層具有沿所述第一方向磁化的第一區域、沿所述第二方向磁化的第二區域、以及形成所述第一區域和所述第二區域的界面的磁壁，

所述第一磁化供給單元和所述第二磁化供給單元中的至少一方是與所述磁壁驅動層相接且沿相對于所述磁壁驅動層交叉的方向延伸的自旋軌道轉矩配線。

2.根據權利要求1所述的磁壁利用型模擬存儲元件，其中，

所述自旋軌道轉矩配線設置于比所述磁壁驅動層更靠基板側。

3.一種磁壁利用型模擬存儲元件，其中，

具備：

磁化固定層，其磁化沿第一方向取向；

非磁性層，其設于所述磁化固定層的一面；

磁壁驅動層，其相對于所述磁化固定層夾著所述非磁性層而設置；以及

第一磁化供給單元和第二磁化供給單元，所述第一磁化供給單元向所述磁壁驅動層供給沿所述第一方向取向的磁化，所述第二磁化供給單元向所述磁壁驅動層供給沿與所述第一方向相反的第二方向取向的磁化，

所述磁壁驅動層具有沿所述第一方向磁化的第一區域、沿所述第二方向磁化的第二區域、以及形成所述第一區域和所述第二區域的界面的磁壁，

所述第一磁化供給單元和所述第二磁化供給單元中的至少一方是與所述磁壁驅動層電絕緣且沿相對于所述磁壁驅動層交叉的方向延伸的磁場施加配線。

4.根據權利要求3所述的磁壁利用型模擬存儲元件，其中，

所述磁場施加配線被配置為能夠供給所述磁壁驅動層的面內磁化。

5.根據權利要求3所述的磁壁利用型模擬存儲元件，其中，

所述磁場施加配線被配置為能夠供給所述磁壁驅動層的法線方向磁化。

6.一種磁壁利用型模擬存儲元件，其中，

具備：

磁化固定層，其磁化沿第一方向取向；

非磁性層，其設于所述磁化固定層的一面；

磁壁驅動層，其相對于所述磁化固定層夾著所述非磁性層設置；以及

第一磁化供給單元和第二磁化供給單元，所述第一磁化供給單元向所述磁壁驅動層供給沿所述第一方向取向的磁化，所述第二磁化供給單元向所述磁壁驅動層供給沿與所述第一方向相反的第二方向取向的磁化，

所述磁壁驅動層具有沿所述第一方向磁化的第一區域、沿所述第二方向磁化的第二區域、以及形成所述第一區域和所述第二區域的界面的磁壁，

所述第一磁化供給單元和所述第二磁化供給單元中的至少一方是經由絕緣層與所述磁壁驅動層連接的電壓施加單元。

7.根據權利要求1～6中任一項所述的磁壁利用型模擬存儲元件，其中，

還具備電流控制單元，在進行讀出時，所述電流控制單元使電流在所述磁化固定層和在所述磁壁驅動層中磁化沿與所述第一方向相反的第二方向取向的區域之間流動。

8.一種磁壁利用型模擬存儲器，其具備多個權利要求1～7中任一項所述的磁壁利用型模擬存儲元件。

9.一種非易失性邏輯電路，其中，

具備：

將權利要求1～7中任一項所述的磁壁利用型模擬存儲元件呈陣列狀配置的磁壁利用型模擬存儲器、和位于所述陣列內或所述陣列外的任一方的STT-MRAM，

所述非易失性邏輯電路具有存儲功能和邏輯功能，作為存儲功能，具備所述磁壁利用型模擬存儲元件及所述STT-MRAM。

10.一種磁神經元件，其中，

具備權利要求1～7中任一項所述的磁壁利用型模擬存儲元件，

所述磁壁驅動層具有沿長邊方向排列的第一存儲部和夾著該第一存儲部的第二存儲部及第三存儲部，

所述磁神經元件具備電流源，該電流源具有控制電路，該控制電路控制寫入電流，使磁壁能夠按順序以至少一次停留于所述第一存儲部、所述第二存儲部及所述第三存儲部的所有的存儲部的方式移動。