[发明专利]磁器件以及用于从所述器件读取和向所述器件写入的方法

权利要求书

1.一种磁器件，包括：

-称为“参考层”(2)的第一磁层，具有固定磁化方向；

-称为“存储层”(3)的第二磁层，具有可变磁化方向，所述存储层(3)的磁化能够与所述参考层(2)的磁化平行或者反平行定向；

-第一间隔物(5)，分离所述参考层(2)和所述存储层(3)，

其特征在于，所述器件还包括：

-称为“控制层”(4)的第三磁层，具有可变磁化方向以便将所述磁器件从读取模式改变成写入模式以及相反，所述控制层(5)的磁化能够以这样的方式来控制，所述方式使得：

○在所述读取模式中，所述控制层具有与所述参考层的磁化方向平行或者反平行的磁化方向，以便减去所述参考层和所述控制层对所述存储层的磁化施加的自旋转移力矩；

○在所述写入模式中，所述控制层具有下面的磁化方向：

·当所述控制层在读取模式中具有与所述参考层的磁化方向反平行的磁化方向时，具有与所述参考层的磁化方向平行的磁化方向，或者

·当所述控制层在读取模式中具有与所述参考层的磁化方向平行的磁化方向时，具有与所述参考层的磁化方向反平行的磁化方向；

-第二间隔物(6)，分离所述存储层(3)和所述控制层(4)；

-用于所述控制层(4)的磁化方向的控制装置(11)，能够改变所述控制层(4)的磁化方向而不改变所述存储层(3)的磁化方向。

2.根据前一权利要求所述的磁器件，其特征在于，所述存储层(3)具有比所述控制层(4)的矫顽磁性更大的矫顽磁性。

3.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的器件，其特征在于，所述存储层(3)由第一所谓“合成反铁磁”三层堆叠形成，所述第一所谓“合成反铁磁”三层堆叠由两个磁层(8，9)构成，所述两个磁层(8，9)由非磁传导层(10)分离，通过所述非磁传导层反平行耦合所述两个磁层。

4.根据权利要求1或者2中的任一权利要求所述的磁器件，其特征在于，所述存储层(3)由磁材料单层形成。

5.根据权利要求3所述的磁器件，其特征在于，用于所述控制层(11)的磁化方向的所述控制装置(11)包括生成具有与所述参考层(2)的磁化方向平行或者反平行的方向的磁场的装置。

6.根据权利要求1至4中的任一权利要求所述的磁器件，其特征在于，用于所述控制层中的磁化方向的所述控制装置(11)包括向所述控制层中注入与所述参考层(2)的磁化方向平行或者反平行极化的电子的注入装置(25)。

7.根据前一权利要求所述的磁器件，其特征在于，向所述控制层(4)中注入极化的电子的注入装置(25)包括：

-与所述控制层(4)的第一端(26)接触设置的堆叠，这一堆叠包括：

○第二导体(27)；

○反铁磁材料(28)；

○具有固定磁化的磁材料层(29)；

○第三导体(30)；

-电流生成器，能够以这样的方式发送电流，所述方式使得它在一个方向上或者在相反方向上穿过所述堆叠；

-与所述控制层(4)的第二端(32)接触设置的第四导体(31)。

8.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的磁器件，其特征在于，它还包括：

-与所述控制层(4)相抵设置的反铁磁材料层(19)，

-控制所述反铁磁材料层(19)的温度的装置(18)。

9.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的磁器件，其特征在于，所述参考层(2)、所述存储层(3)和所述控制层(4)在纵向方向上延伸，所述参考层(2)、所述存储层(3)和所述控制层(4)的磁化与所述纵向方向对准。

10.根据权利要求1至8中的任一权利要求所述的磁器件，其特征在于，所述参考层(2)、所述存储层(3)和所述控制层(4)在纵向方向上延伸，所述参考层(2)、所述存储层(3)和所述控制层(4)的磁化与所述纵向方向垂直。

11.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的磁器件，其特征在于，它还包括向所述存储层写入信息的装置，所述装置能够使第一电流(7)在一个方向上或者在相反方向上通过所述层循环。