[發明專利]基于重金屬層磁性隧道結對的自旋軌道矩磁性隨機存儲器

在審

• 申請號: 202011312320.2
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112420095A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 薛曉勇;方晉北;趙晨陽;陳德揚;楊何勇;張洵銘
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G11C11/16
• 分類號: G11C11/16
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種基于重金屬層磁性隧道結對的自旋軌道矩磁性隨機存儲器，其特征在于，其存儲單元包括一個重金屬導電層、兩個磁阻元件和三個開關元件；其中：

所述第一個開關元件第一端與寫位線相連；所述第一個開關元件第二端與所述重金屬導電層第一端相連；所述第一個開關元件控制端與寫字線相連；

所述重金屬導電層第二端與源線相連；

所述第一個磁阻元件第一端與所述第二個開關元件第一端相連；所述第一個磁阻元件第二端鄰接到所述重金屬導電層第一端與第二端之間的中間位置；所述第二個磁阻元件第一端與所述第三個開關元件第一端相連；所述第二個磁阻元件第二端鄰接到所述重金屬導電層第一端與第二端之間的中間位置；

所述第二個開關元件第二端與第一條讀位線相連；所述第二個開關元件控制端與讀字線相連；

所述第三個開關元件第二端與第二條讀位線相連；所述第三個開關元件控制端與讀字線相連；

所述存儲單元的兩個磁阻元件構成差分電路，利用它們讀取電流的相互比較，讀出存儲單元所存儲的值。

2.如權利要求1所述的自旋軌道矩磁性隨機存儲器，其特征在于，所述重金屬導電層材質是鉑、鉭、金、鎢或鈀。

3.如權利要求1所述的自旋軌道矩磁性隨機存儲器，其特征在于，所述磁阻元件由三層組成，第一層是磁化方向固定的磁性材料層，第二層是非磁性材料層，第三層是磁化方向可變的磁性材料層；所述磁阻元件磁化方向固定的磁性材料層作為磁阻元件的第一端，其磁化方向可變的磁性材料層作為磁阻元件的第二端鄰接在重金屬導電層第一端與第二端的中間位置。

4.如權利要求1或3所述的自旋軌道矩磁性隨機存儲器，其特征在于，所述的兩個磁阻元件磁化方向固定的磁性材料層磁化方向相反。

5.如權利要求1所述的自旋軌道矩磁性隨機存儲器，其特征在于，所述第一個開關元件用于控制兩個磁阻元件寫入通路的導通或關閉；該開關元件是NMOS管。

6.如權利要求1所述的自旋軌道矩磁性隨機存儲器，其特征在于，所述第二個開關元件用于控制第一個磁阻元件讀取通路的導通或關閉；該開關元件是NMOS管。

7.如權利要求1所述的自旋軌道矩磁性隨機存儲器，其特征在于，所述第三個開關元件用于控制第二個磁阻元件讀取通路的導通或關閉；該開關元件是NMOS管。