[发明专利]存储单元与存储器

权利要求书

1.一种存储单元，其特征在于，所述存储单元包括MTJ模块(01)，所述MTJ模块(01)包括：

第一MTJ，包括由下至上依次设置的第一参考层(2)、第一隔离层(3)与第一自由层(4)；

压电层(6)，设置在所述第一自由层(4)的远离所述第一隔离层(3)的表面上；以及

第二MTJ，设置在所述压电层(6)的远离所述第一MTJ的表面上，所述第二MTJ包括由下至上依次设置的第二自由层(8)、第二隔离层(9)与第二参考层(10)，

其中，所述第一参考层(2)与所述第二参考层(10)的磁化方向相同，所述第一参考层(2)的磁化方向与所述第一自由层(4)的磁化方向的位置关系为第一位置关系，所述第二参考层(10)的磁化方向与所述第二自由层(8)的磁化方向的位置关系为第二位置关系，当所述第一位置关系与所述第二位置关系相同时，所述第一MTJ与所述第二MTJ的电阻值不相等，

所述第一位置关系与所述第二位置关系相同包括以下三种情况：第一种情况，所述第一自由层与所述第一参考层为平行状态，且同时所述第二自由层与所述第二参考层为平行状态；第二种情况，所述第一自由层与所述第一参考层为反平行状态，且同时所述第二自由层与所述第二参考层为反平行状态；第三种情况，所述第一自由层与所述第一参考层为垂直状态，且同时所述第二自由层与所述第二参考层为垂直状态。

2.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述压电层(6)的材料选自硫化镉、铌镁酸铅-钛酸铅、锆钛酸铅、钛酸钡与钛酸铅中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述压电层(6)的厚度在1～500nm之间。

4.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述压电层(6)使得所述第一自由层(4)与所述第二自由层(8)翻转90°的最小电压为阈值电压，所述存储单元的读出电压小于所述阈值电压。

5.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述第一参考层(2)和/或所述第二参考层(10)的材料选自铁磁材料与非磁材料，或者所述第一参考层(2)和/或所述第二参考层(10)的材料选自铁磁材料与反铁磁材料。

6.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述第一隔离层(3)和/或所述第二隔离层(9)包括AlOx层和/或MgO层。

7.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述第一自由层(4)和/或所述第二自由层(8)的材料选自铁、钴、硼与镍中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述MTJ模块(01)还包括：

第一缓冲层(5)，设置在所述第一MTJ与所述压电层(6)之间；以及

第二缓冲层(7)，设置在所述第二MTJ与所述压电层(6)之间。

9.根据权利要求8所述的存储单元，其特征在于，所述第一缓冲层(5)和/或所述第二缓冲层(7)的原料选自Ta、Cu、Ag、Au、TaN、Ti、Co与FeNi中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述MTJ模块(01)还包括：

第一电极(1)，设置在所述第一MTJ远离所述压电层(6)的表面上；以及

第二电极(11)，设置在所述第二MTJ远离所述压电层(6)的表面上。

11.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述存储单元还包括：

开关电路，与所述MTJ模块(01)电连接，用于控制所述MTJ模块(01)的写入电压与读出电压。

12.根据权利要求1所述的存储单元，其特征在于，所述第一MTJ与所述第二MTJ为面内磁化MTJ或垂直磁化MTJ。