[發明專利]存儲單元、低溫存儲器及其讀寫方法

有效

• 申請號: 201811473848.0
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109638151B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 郎莉莉;葉力
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L43/02
• 分類號: H01L43/02;H01L43/08;H01L27/22;G11C11/16
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓

1.一種存儲單元，其特征在于，所述存儲單元至少包括：

通過超導上電極與超導下電極并聯連接的磁性存儲器件、第一超導器件及第二超導器件，所述磁性存儲器件位于所述第一超導器件與所述第二超導器件之間；

其中，所述磁性存儲器件的自旋流產生層在厚度方向及寬度方向上貫穿所述超導上電極或所述超導下電極，且所述磁性存儲器件中自旋流產生層與自由層相鄰設置。

2.根據權利要求1所述的存儲單元，其特征在于：所述磁性存儲器件包括從下至上依次疊置的自旋流產生層、自由層、非磁材料層、參考層、釘扎層及覆蓋層，以及設置于所述自由層左右兩側的永磁體；其中，所述自旋流產生層包括單層膜層厚度保持一致的等厚膜。

3.根據權利要求1所述的存儲單元，其特征在于：所述磁性存儲器件包括從下至上依次疊置的自旋流產生層、自由層、非磁材料層、參考層、釘扎層及覆蓋層；其中，所述自旋流產生層包括單層楔形膜。

4.根據權利要求1所述的存儲單元，其特征在于：所述磁性存儲器件包括從下至上依次疊置的自旋流產生層、自由層、非磁材料層、參考層、釘扎層及覆蓋層；其中，所述自旋流產生層包括第一膜層及介于所述第一膜層與所述自由層之間的第二膜層，所述第一膜層與所述第二膜層的自旋霍爾角的符號相反，所述第一膜層及所述第二膜層包括膜層厚度保持一致的等厚膜。

5.根據權利要求1所述的存儲單元，其特征在于：所述磁性存儲器件包括從下至上依次疊置的自旋流產生層、自由層、非磁材料層、參考層、釘扎層及覆蓋層；其中，所述自旋流產生層包括第一膜層及介于所述第一膜層與所述自由層之間的第二膜層，所述第一膜層與所述第二膜層的自旋霍爾角的符號相反，所述第一膜層包括膜層厚度保持一致的等厚膜，所述第二膜層包括楔形膜。

6.根據權利 要求1所述的存儲單元，其特征在于：所述磁性存儲器件包括從下至上依次疊置的緩沖層、釘扎層、參考層、非磁材料層、自由層、自旋流產生層，以及設置于所述自由層左右兩側的永磁體。

7.根據權利 要求1所述的存儲單元，其特征在于：所述磁性存儲器件包括從下至上依次疊置的緩沖層、釘扎層、參考層、非磁材料層、自由層、自旋流產生層，其中，所述自旋流產生層包括單層楔形膜。

8.根據權利 要求1所述的存儲單元，其特征在于：所述磁性存儲器件包括從下至上依次疊置的緩沖層、釘扎層、參考層、非磁材料層、自由層、自旋流產生層，其中，所述自旋流產生層包括第一膜層及介于所述第一膜層與所述自由層之間的第二膜層，所述第一膜層與所述第二膜層的自旋霍爾角的符號相反，所述第一膜層及所述第二膜層包括膜層厚度保持一致的等厚膜。

9.根據權利 要求1所述的存儲單元，其特征在于：所述磁性存儲器件包括從下至上依次疊置的緩沖層、釘扎層、參考層、非磁材料層、自由層、自旋流產生層，其中，所述自旋流產生層包括第一膜層及介于所述第一膜層與所述自由層之間的第二膜層，所述第一膜層與所述第二膜層的自旋霍爾角的符號相反，所述第一膜層包括膜層厚度保持一致的等厚膜，所述第二膜層包括楔形膜。

10.根據權利要求1～9任意一項所述的存儲單元，其特征在于：所述自旋流產生層的材質包括Ta、W、Mo、Pt、Pd、Ir、Ru、Nb、FeMn、IrMn、PdMn、PtMn、Bi₂Se₃、(Bi_0.5Sb_0.5)₂Te₃、或Bi_xSe_1-x，其中，x為介于0和1之間的實數。

11.根據權利要求2～9任意一項所述的存儲單元，其特征在于：所述自由層及所述參考層包括單層鐵磁薄膜，或至少兩層鐵磁薄膜與非磁空間層的疊層結構。