[发明专利]具有热辅助写入的磁元件

权利要求书

1.一种利用场或自旋转移的具有热辅助写入的磁元件，包括： 

-称为“限制层”的磁基准层(43)，其磁化处在固定方向上； 

-称为“自由层”的磁存储层(40)，其具有可变的磁化方向并由铁磁层(47)构成，所述铁磁层(47)由在该层平面内具有磁化作用的铁磁材料制成并且磁性耦合于由反铁磁材料制成的反铁磁层(41)； 

-夹在所述基准层和所述存储层之间的半导体或带有限制电流通路的绝缘层(42)， 

其中，分别由非晶或准非晶材料(45)和具有与所述反铁磁层(41)相同的结构或晶格的材料所构成的至少一个双层存在于接触所述半导体或带有限制电流通路的绝缘层(42)的所述铁磁层(47)与所述反铁磁层(41)之间的所述存储层中。 

2.根据权利要求1所述的利用场或自旋转移的具有热辅助写入的磁元件，其中由非晶或准非晶材料制成的所述至少一个层(45)的厚度为0.15～2nm。 

3.根据权利要求1所述的利用场或自旋转移的具有热辅助写入的磁元件，其中所述非晶或准非晶材料选自包括下列物质的组：钽(Ta)、钌(Ru)、二氧化硅(SiO₂)、氧化钽(TaO)、氧化铝(AlO_x)、氧化锆(ZrO_x)、氧化钛(TiO_x)、氧化铪(HfO_x)、氮化钽(TaN)、氮化钛(TiN)、加入有硼、锆、铌或铪的并且所述加入元素的总比例为5～30原子重量％的过渡金属Co、Fe或Ni，或者这些物质的合金。 

4.根据权利要求1所述的利用场或自旋转移的具有热辅助写入的磁元件，其中通过阴极溅射或任意其它的物理气相沉积方法来沉积所述非晶或准非晶材料层。 

5.根据权利要求1所述的利用场或自旋转移的具有热辅助写入的磁元件，其中所述非晶或准非晶材料由异质金属氧化物构成。 

6.根据权利要求5所述的利用场或自旋转移的具有热辅助写入的磁元件，其中所述异质金属氧化物具有通式M_y(NO_x)_1-y，其中： 

-M为选自铜、包括镍、钴和铁的组的过渡金属或贵金属或贵金属的合金； 

-NO_x为选自包括Si、Ti、Hf、Ta、Mg的组的元素N的非晶或准非晶氧化物或这些氧化物的混合物； 

-y为0.1～10％。 

7.根据权利要求6所述的利用场或自旋转移的具有热辅助写入的磁元件，其中所述贵金属为银或金。 

8.根据权利要求5所述的利用场或自旋转移的具有热辅助写入的磁元件，其中所述异质金属氧化物通过使铜铝合金(Al_1-xCu_x)氧化来形成，其中x为0.1～10％。 

9.根据权利要求1所述的利用场或自旋转移的具有热辅助写入的磁元件，其中分别限制基准层(43)和存储层(40)的所述反铁磁层(44，41)对于所述基准层是基于磁合金的，和对于所述存储层为IrMn或FeMn。 

10.根据权利要求9所述的利用场或自旋转移的具有热辅助写入的磁元件，其中所述磁合金是PtMn。 

11.一种具有热辅助写入的磁存储器，所述磁存储器的每一个存储单元由根据权利要求1～10中任一项所述的磁元件构成。 

12.一种具有热辅助写入的逻辑元件，所述逻辑元件由根据权利要求1～10中任一项所述的磁元件构成。