[发明专利]铁磁隧道结元件、磁记录装置以及磁存储器装置

权利要求书

1、一种铁磁隧道结元件，其包括：

钉扎层，其中保持了至少一部分磁化方向；

形成在该钉扎层上的绝缘层，该绝缘层创建电子能够通过隧道效应 流过的能量势垒；

形成在该绝缘层上且由包含硼原子的第一铁磁材料制成的第一自由 层，其中磁化方向在外部磁场的影响下转换；以及

形成在该第一自由层上且由包含硼原子的第二铁磁材料制成的第二 自由层，其中该磁化方向在该外部磁场的影响下转换，该第二自由层与 该第一自由层交换并耦合。

2、根据权利要求1所述的铁磁隧道结元件，其中，所述第二铁磁材 料是非晶形的。

3、根据权利要求1所述的铁磁隧道结元件，其中，所述第二铁磁材 料包含10-25％的硼原子。

4、根据权利要求1所述的铁磁隧道结元件，其中，所述第一铁磁材 料包含10-25％的硼原子。

5、根据权利要求1所述的铁磁隧道结元件，其中，所述第一铁磁材 料包含Co原子和Fe原子。

6、根据权利要求1所述的铁磁隧道结元件，其中，所述第二自由层 的矫顽磁性低于所述第一自由层的矫顽磁性。

7、根据权利要求1所述的铁磁隧道结元件，其中，所述铁磁材料包 含Ni原子和Fe原子。

8、根据权利要求7所述的铁磁隧道结元件，其中，所述Ni原子对 Fe原子的比例为85％或更大。

9、根据权利要求1所述的铁磁隧道结元件，其中，所述绝缘层为结 晶形的。

10、根据权利要求1所述的铁磁隧道结元件，其中，所述绝缘层包 含部分结晶的氧化镁氧化物。

11、一种磁记录装置，其包括：

用于信息记录/再现的磁记录介质；和

头滑块，该头滑块用于将信息记录到该磁记录介质上/从该磁记录介 质再现信息，该头滑块与该磁记录介质相对布置，

其中，该头滑块包括：

具有钉扎层的磁头，在该钉扎层中至少部分磁化方向被保持在一个 特定方向上；

形成在该钉扎层上的绝缘层，该绝缘层创建电子能够通过隧道效应 流过的能量势垒；

形成在该绝缘层上且由包含硼原子的第一铁磁材料制成的第一自由 层，在该第一自由层中磁化方向在外部磁场的影响下转换；

隧道结元件，该隧道结元件具有形成在该第一自由层上且由包含硼 原子的第二铁磁材料制成的第二自由层，在该第二自由层中磁化方向在 该外部磁场的影响下转换，该第二自由层与该第一自由层交换并耦合。

12、一种磁存储器装置，其包括：

钉扎层，其中至少部分磁化方向保持在一个特定方向上；

形成在该钉扎层上的绝缘层，该绝缘层创建电子能够通过隧道效应 流过的能量势垒；

形成在该绝缘层上且由包含硼原子的第一铁磁材料制成的第一自由 层，其中磁化方向在外部磁场的影响下转换；

铁磁隧道结元件，该铁磁隧道结元件具有形成在该第一自由层上且 由包含硼原子的第二铁磁材料制成的第二自由层，在该第二自由层中磁 化方向在该外部磁场的影响下转换，该第二自由层与该第一自由层交换 并耦合；

用于对该铁磁隧道结元件施加磁场以在特定方向上转换该第一自由 层和该第二自由层的磁化方向的写装置；以及

用于通过对该铁磁隧道结元件施加感测电流来检测隧道电阻值的读 装置。