[发明专利]可写入的磁性元件

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，所述层叠体具有至少一种磁性材料的中间层（13、53、90），所述至少一种磁性材料呈现出垂直于所述中间层的平面的磁化方向，构成所述磁性写入层的所述中间层夹在非磁性材料的第一外层（12、52、91）和非磁性材料的第二外层（14、54、92）之间，所述第一外层（12、52、91）包括第一非磁性材料，并且所述第二外层（14、54、92）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，所述磁性元件一方面包括用于使写入电流沿着平行于所述中间层的平面的电流流动方向仅流经所述第二外层和所述中间层并且仅当所述第一外层导电时才能够流经所述第一外层的装置，以及所述磁性元件另一方面包括用于在所述写入电流存在下沿着垂直于所述中间层（13、53、90）的平面的磁场方向施加写入磁场的装置，通过对所施加的写入磁场的方向进行作用而在一方向或另一方向上写入存储器。

2.根据权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所述中间层（13、53、90）的厚度在0.1nm到5nm的范围中，优选地小于或等于2nm。

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，所述中间层（13、53、90）包括呈现出自身的垂直磁各向异性的磁性化合物，即，尤其是合金FePt、FePd、CoPt、CoPd，或者甚至是稀土金属和过渡金属的合金，尤其是GdCo、TdFeCo。

4.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，所述中间层（13、53、90）包括呈现出通过界面引起的垂直磁各向异性的金属或金属合金，尤其是Co、Fe、CoFe、Ni、CoNi。

5.根据前述权利要求中任一项所述的磁性元件，其特征在于，至少一个导电外层由非磁性金属或所述非磁性金属的合金制成，所述非磁性金属即Pt、Pd、Cu、Au、Bi、Ir、Ru、W。

6.根据权利要求5所述的磁性元件，其特征在于，所述导电外层的厚度在0.5nm到100nm的范围中，尤其在0.5nm到10nm的范围中，优选地小于或等于5nm。

7.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。

8.根据权利要求7所述的磁性元件，其特征在于，所述介电氧化物的外层的厚度在0.5nm到200nm的范围中，尤其在0.5nm到100nm的范围中，优选地小于3nm。

9.根据权利要求1到6中任一项所述的磁性元件，其特征在于，两个所述外层是导电的并且由所述非磁性材料或者合金中的不同的材料制成。

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，所述电流具有的电流密度在10⁴A/cm²至10⁹A/cm²的范围中，尤其在10⁵A/cm²至10⁸A/cm²的范围中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的磁性元件，其特征在于，所施加的磁场具有的值在0.002T到1T的范围中，尤其在0.005T到0.8T的范围中。

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（52）被磁性材料的读取层（58）和读取电极（59）覆盖。

13.根据权利要求12所述的磁性元件，其特征在于，所述第一外层（52）由非磁性金属制成，并且，所述第一外层与所述中间层（53）、所述读取层（58）和所述读取电极（59）共同操作以形成自旋阀。