[发明专利]非易失性磁隧道结晶体管

权利要求书

1.一种用于产生磁场的装置，所述装置包括：

写入器，包括第一磁性写入层和第二磁性写入层；

其中当被第一写入电压供能时，所述写入器被配置为将所述第一磁性写入层的磁各向异性从平行于所述第一磁性写入层的平面切换为与所述第一磁性写入层的平面正交，以便所述第二磁性写入层在与所述写入器邻近的区域中诱导第一磁场；以及

其中当被第二写入电压供能时，所述写入器被配置为将所述第二磁性写入层的磁各向异性从平行于所述第二磁性写入层的平面切换为与所述第二磁性写入层的平面正交，以便所述第一磁性写入层在与所述写入器邻近的区域中诱导第二磁场，所述第二磁场沿与所述第一磁场相反的方向。

2.根据权利要求1所述的装置，其中第一写入电压的极性与第二写入电压的极性相反。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述写入器还包括：

第一写入电极，电耦合到所述第一磁性写入层；

第二写入电极，电耦合到所述第二磁性写入层；以及

介电写入层，设置在所述第一磁性写入层和所述第二磁性写入层之间。

4.根据权利要求3所述的装置，其中：

跨过所述第一和第二写入电极施加的第一写入电压使得所述第一磁性写入层的所述磁各向异性与所述第一磁性写入层的平面正交；以及

跨过所述第一和第二写入电极施加的、与所述第一写入电压的极性相反的第二写入电压使得所述第二磁性写入层的所述磁各向异性与所述第二磁性写入层的平面正交。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一和第二磁性写入层基本上是铁（Fe）。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述介电写入层基本上是氧化镁（MgO）。

7.根据权利要求1所述的装置，其中与所述写入器邻近的区域包括磁隧道结（MTJ）的磁自由层，所述磁隧道结的电阻依赖于所述磁自由层的磁方向。

8.根据权利要求7所述的装置，还包括介电隔离层，其将所述写入器与所述磁隧道结电隔离。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述磁隧道结包括：

磁性参考层，具有被固定到沿所述磁性参考层的平面的预设磁方向的磁方向；以及

介电隧道势垒，被配置为允许电子在所述磁性参考层和所述磁自由层之间隧穿。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述磁性隧道结包括：

设置在所述介电隔离层和所述磁自由层之间的第一MTJ电极，所述第一MTJ电极电耦合到所述磁自由层；以及

第二MTJ电极，电耦合到所述磁性参考层。

11.一种用于产生磁场的方法，所述方法包括：

跨过第一和第二磁性写入层施加写入电压，以便所述第一和第二磁性写入层中的一个的磁各向异性从平行于所述磁性写入层的平面切换为与所述磁性写入层的平面正交，以便具有与所述磁性写入层的平面平行的所述磁各向异性的所述磁性写入层诱导所述磁场。

12.根据权利要求11所述的方法，其中当与所述磁性写入层的平面平行时的所述第一磁场写入层的磁方向与当与所述磁性写入层的平面平行时的所述第二磁性写入层的磁方向相反。

13.根据权利要求11所述的方法，其中跨过所述第一和第二磁性写入层施加所述写入电压包括：

施加第一电压电势到第一写入电极，所述第一写入电极电耦合到所述第一磁性写入层；以及

施加第二电压电势到第二写入电极，所述第二写入电极电耦合到所述第二磁性写入层。

14.根据权利要求13所述的方法，其中：

跨过所述第一和第二写入电极施加的第一写入电压使得所述第一磁性写入层的所述磁各向异性与所述第一磁性写入层的平面正交；以及

跨过所述第一和第二写入电极施加的、与所述第一写入电压的极性相反的第二写入电压使得所述第二磁性写入层的所述磁各向异性与所述第二磁性写入层的平面正交。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一和第二磁性写入层基本上是铁（Fe）。