[发明专利]热促进编程的磁性存储元件方法及装置

权利要求书

1、一种磁性存储元件，包括：

磁性存储单元，所述磁性存储单元包括：

被钉扎层，包括被钉扎的磁化方向；

钉扎层，位于所述被钉扎层之下，配置为固定所述被钉扎层的磁化方向；

绝缘层，位于所述被钉扎层上；

自由层，位于所述绝缘层上，其包括可切换的磁化方向；以及

热盘，耦接至所述自由层，当所述热盘温度低于阻隔温度时，所述热盘通过交换偏压耦合效应决定所述自由层的磁化方向；

其中，所述热盘有一编程电流流过，但该编程电流用于加热所述热盘且不会经过该自由层。.

2、如权利要求1所述的磁性存储元件，其中，当所述热盘的温度高于所述阻隔温度时，所述热盘并不产生所述交换偏压耦合效应来决定所述自由层的所述磁化方向。

3、如权利要求1所述的磁性存储元件，其中，所述热盘由反铁磁材料所构成。

4、如权利要求3所述的磁性存储元件，其中，所述反铁磁材料为XMn或XMn/Y。

5、如权利要求4所述的磁性存储元件，其中，X为铂、铱、或铁。

6、如权利要求4所述的磁性存储元件，其中，Y为钌或铱。

7、如权利要求1所述的磁性存储元件，其中，所述钉扎层包括合成反铁磁层。

8、如权利要求7所述的磁性存储元件，其中，所述合成反铁磁层包括钴铁/钌/钴铁。

9、如权利要求1所述的磁性存储元件，其中，所述钉扎层还包括反铁磁层。

10、如权利要求1所述的磁性存储元件，其中，所述钉扎层的厚度介于5nm至80nm之间。

11、如权利要求1所述的磁性存储元件，其中，所述被钉扎层为钴铁。

12、如权利要求1所述的磁性存储元件，其中，所述被钉扎层的厚度介于1nm至20nm之间。

13、如权利要求1所述的磁性存储元件，其中，所述绝缘层包括氧化铝或氧化镁。

14、如权利要求13所述的磁性存储元件，其中，所述绝缘层的厚度介于0.7nm至3nm之间。

15、如权利要求1所述的磁性存储元件，其中，所述自由层的材料为钴铁。

16、如权利要求1所述的磁性存储元件，还包括第一位线，其耦接至所述热盘的一端。

17、如权利要求16所述的磁性存储元件，还包括一对字线晶体管以及由该对字线晶体管所共用的共同源极节点，且其中所述热盘的另一端耦接至该对字线晶体管中一个的漏极。

18、如权利要求17所述的磁性存储元件，其中，另一个所述字线晶体管的漏极耦接至所述磁性存储单元。

19、如权利要求1所述的磁性存储元件，还包括紧邻于所述磁性存储单元的第二位线。

20、如权利要求1所述的磁性存储元件，其中，所述磁性存储元件包括磁性存储单元的交叉阵列。

21、根据权利要求1所述的磁性存储元件，还包括：

第一位线，耦接至所述热盘；以及

第二位线，临近所述被钉扎层，

其中，所述第一位线不平行于所述第二位线。

22、一种用以编程磁性存储元件的方法，所述磁性存储元件包括热盘、位线、以及磁性存储单元，所述磁性存储单元包括被钉扎层、钉扎层、以及自由层，所述自由层包括可切换的磁化方向，所述方法包括：

施加电流至所述热盘，所述电流致使所述热盘的温度高于阻隔温度且不会经过该自由层；以及

施加电流流至所述位线，所述电流用于产生磁场，所述磁场的强度足以切换所述自由层的所述磁化方向。

23、如权利要求22所述的方法，还包括将电流从所述热盘移除、并允许所述热盘冷却，以钉扎所述自由层的磁化方向。

24、如权利要求23所述的方法，还包括从所述位线移除所述电流。