[发明专利]具有压控各向异性的自旋轨道转矩磁阻随机存取存储器

权利要求书

1.一种用于将数据写到具有磁性隧道结MTJ的三端子自旋轨道转矩磁阻存储器的方法，所述MTJ包括位于氧化物阻挡层与基本上平坦的自旋霍尔效应材料之间的自由层，所述方法包括：

跨所述MTJ施加第一电压以通过感生跨所述氧化物阻挡层的电场并减小用于切换所述自由层的磁化的能量阻挡来降低所述自由层的磁各向异性；以及

在跨所述MTJ施加所述第一电压时跨所述基本上平坦的自旋霍尔效应材料施加第二电压以导致一电流流经所述基本上平坦的自旋霍尔效应材料并由此将自旋轨道转矩施加到所述自由层，从而通过所述基本上平坦的自旋霍尔效应材料的表面上的自旋累积导致所述自由层在平行状态与反平行状态之间切换，其中所述平行状态至所述反平行状态以及所述反平行状态至所述平行状态的临界切换电流基本上是相同的。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电场以从所述自由层的自然发生的各向异性降低所述自由层的所述磁各向异性的方式来感生。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述自由层的降低的磁各向异性导致所述MTJ的切换电流的减小。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基本上平坦的自旋霍尔效应材料与MTJ电极之间跨所述MTJ施加所述第一电压。

5.一种用于控制存储器的装备，包括：

存储器控制器，其被配置成将数据写到具有磁性隧道结MTJ的三端子自旋轨道转矩磁阻存储器，所述MTJ包括位于氧化物阻挡层与基本上平坦的自旋霍尔效应材料之间的自由层，所述存储器控制器包括：

用于跨所述MTJ施加第一电压以通过感生跨所述氧化物阻挡层的电场来降低所述自由层的磁各向异性的装置；以及

用于在跨所述MTJ施加所述第一电压时跨所述基本上平坦的自旋霍尔效应材料施加第二电压以导致一电流流经所述基本上平坦的自旋霍尔效应材料并由此将自旋轨道转矩施加到所述自由层，从而通过所述基本上平坦的自旋霍尔效应材料的表面上的自旋累积导致所述自由层在平行状态与反平行状态之间切换的装置，其中所述平行状态至所述反平行状态以及所述反平行状态至所述平行状态的临界切换电流基本上是相同的。

6.如权利要求5所述的装备，其特征在于，所述电场以从所述自由层的自然发生的各向异性降低所述自由层的磁各向异性的方式来感生。

7.如权利要求6所述的装备，其特征在于，所述自由层的降低的磁各向异性导致所述MTJ的切换电流的减小。

8.如权利要求5所述的装备，其特征在于，所述用于跨所述MTJ施加所述第一电压的装置被配置成在所述基本上平坦的自旋霍尔效应材料与MTJ电极之间施加所述第一电压。

9.如权利要求5所述的装备，其特征在于，所述用于跨所述MTJ施加电压的装置的至少一部分被集成在半导体管芯上。

10.如权利要求5所述的装备，其特征在于，进一步包括所述用于跨所述MTJ施加电压的装置是其构成部分的移动设备、基站、终端、机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、个人数字助理、固定位置数据单元、或计算机中的至少一者。