[发明专利]磁性存储元件

权利要求书

1.一种可写入的磁性元件，所述磁性元件包括层叠体，所述层叠体具有磁性写入层，所述磁性元件的特征在于，所述层叠体具有所述磁性写入层，所述磁性写入层即至少一种磁性材料的中间层（13、53、70、23、63、80），所述磁性材料呈现出平行于或垂直于所述中间层的平面的磁化方向，所述中间层夹在非磁性材料的第一外层（12、52、71、22、62）和非磁性材料的第二外层（14、54、72、24、64、82）之间，所述第一外层（12、52、71、22、62）包括第一非磁性材料，并且所述第二外层（14、54、72、24、64、82）包括与所述第一非磁性材料不同的第二非磁性材料，至少所述第二非磁性材料为导电的，以及，一方面，所述磁性元件包括用于使写入电流仅流经所述第二外层和所述中间层以及只有当所述第一外层导电时才能够流经所述第一外层的装置，所述写入电流沿着平行于所述中间层的平面的电流流动方向流动，以及另一方面，所述磁性元件包括用于施加具有沿着平行于或者垂直于所述中间层（13、53、70、23、63、80）的平面和电流流动方向的磁场方向的分量的磁场的装置，并且所述磁化方向与所述磁场方向相互垂直。

2.根据权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所述磁场平行于或者垂直于所述中间层的所述平面和所述电流流动方向。

3.根据权利要求1或者权利要求2所述的磁性元件，其特征在于，所述磁场方向平行于所述电流流动方向，以及所述磁化方向垂直于所述磁性中间层（13、53、70）的平面。

4.根据权利要求3所述的磁性元件，其特征在于，所述中间层（13、53、70）的厚度在0.1nm到5nm的范围中，优选地小于或等于2nm。

5.根据权利要求1或者权利要求2所述的磁性元件，其特征在于，所述磁化方向平行于所述电流流动方向，并且所述磁场方向垂直于所述磁性中间层（23、63、80）的平面。

6.根据权利要求5所述的磁性元件，其特征在于，所述中间层（23、63、80）的厚度在0.1nm到5nm的范围中，优选地小于或等于3nm。

7.根据权利要求3或者权利要求4所述的磁性元件，其特征在于，所述中间层（13、53、70、23、63、80）包括呈现出固有的垂直磁各向异性的合金，即，尤其是FePt、FePd、CoPt，或者甚至是稀土金属和过渡金属的合金，尤其是GdCo、TdFeCo。

8.根据权利要求3或者权利要求4所述的磁性元件，其特征在于，所述中间层包括在所述层叠体中呈现出通过界面引起的垂直磁各向异性的金属或合金，尤其是Co、Fe、CoFe、Ni、CoNi。

9.根据权利要求5或者权利要求6所述的磁性元件，其特征在于，所述中间层包括在所述层叠体中呈现出平面磁各向异性的金属或合金，尤其是Co、Fe、CoFe、Ni、NiFe、CoNi。

10.根据前述权利要求中任一项所述的磁性元件，其特征在于，至少一个外层是导电的并且由诸如Pt、W、Ir、Ru、Pd、Cu、Au、Bi的非磁性金属或者这些金属的任一种合金制成。

11.根据权利要求10所述的磁性元件，其特征在于，所述导电外层的厚度小于10nm并且优选地小于或等于5nm。

12.根据前述权利要求中任一项所述的磁性元件，其特征在于，所述第一外层由介电氧化物或介电氮化物制成，所述介电氧化物诸如为SiO_x、AlO_x、MgO_x、TiO_x、TaO_x、HfO_x，所述介电氮化物诸如为SiN_x、BN_x。

13.根据权利要求12所述的磁性元件，其特征在于，所述外层的厚度在0.5nm到200nm的范围中，尤其在0.5nm到100nm的范围中，并且优选地小于3nm。

14.根据权利要求1到11中任一项所述的磁性元件，其特征在于，两个外层是导电的并且选自所述非磁性材料或者合金中的两种不同的材料。