[发明专利]具有可独立编程自由层畴的多位磁存储器

权利要求书

1.一种存储单元，包括具有铁磁自由层的磁性隧道结(MTJ)，所述铁磁自由层具有多个磁畴，所述多个磁畴各自可独立编程至被读取为MTJ的逻辑状态的预定磁化。

2.如权利要求1所述的存储单元，其特征在于，第一畴存在于自由层的第一区中，所述第一区比第二畴所在的第二区宽。

3.如权利要求2所述的存储单元，其特征在于，所述第一和第二区由于形状各向异性而保持独立磁畴。

4.如权利要求2所述的存储单元，其特征在于，所述第一区具有第一宽度，所述第一宽度以直角凹口过渡到第二区的第二宽度。

5.如权利要求2所述的存储单元，其特征在于，所述第一区具有第一宽度，所述第一宽度以连续曲线侧壁过渡到第二区的第二宽度。

6.如权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述MTJ具有钉扎层，且隧道结具有与自由层的区域相同的宽度。

7.如权利要求2所述的存储单元，其特征在于，所述第一区具有比第二区低的磁矫顽力。

8.如权利要求1所述的存储单元，其特征在于，用不同的编程电流将不同的预定磁化被编程至畴。

9.如权利要求2所述的存储单元，其特征在于，所述第一和第二区横向相邻且各自接触隧道结层。

10.如权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述磁畴被读取为并联电阻。

11.如权利要求2所述的存储单元，其特征在于，所述第一和第二区具有连续的曲线侧壁。

12.一种方法，包括：

提供具有铁磁自由层的磁性隧道结(MTJ)，所述铁磁自由层具有多个磁畴；以及

将可独立编程的畴的预定磁化读取为MTJ的逻辑状态。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，由流过字线的电流生成磁通量，其中所述字线与第一和第二MTJ非接触地相邻。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述磁通量小于预定阈值。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，大于预定阈值的第二磁通量将所述畴编程到一共同的磁化。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一磁通量沿第一方向流动，且第二磁通量沿相反的第二方向流动。

17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，利用第二磁通量然后第一磁通量的连续通过将磁畴编程至相反磁化。

18.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述MTJ被耦合到选择性地允许同时读取MTJ的选择设备。

19.一种存储单元，包括具有铁磁自由层的磁性隧道结(MTJ)，所述铁磁自由层具有多个磁畴，所述多个磁畴对应于横向相邻的第一和第二区，所述第一和第二区由于形状各向异性而具有不同的磁矫顽力，每个磁畴可独立编程至被读取为MTJ的逻辑状态的预定磁化。

20.如权利要求19所述的存储单元，其特征在于，所述第一和第二区各自接触隧道结且具有相应的第一和第二宽度，所述第一宽度匹配MTJ的隧道结和钉扎层的共同宽度。