[发明专利]一种互补型磁性存储单元

权利要求书

1.一种互补型磁性存储单元，其特征在于：该存储单元包括一个重金属薄膜或反铁磁薄膜、第一磁隧道结、第二磁隧道结、第一电极、第二电极、第三电极、第四电极和第五电极；其中，第一磁隧道结和第二磁隧道结被制造于重金属薄膜或反铁磁薄膜的上方；第一电极、第二电极和第三电极被制造于重金属薄膜或反铁磁薄膜的下方，第四电极被制造于第一磁隧道结的上方，第五电极被制造于第二磁隧道结的上方；为存储一比特数据，第一磁隧道结和第二磁隧道结被设置为一对互补的电阻状态，即其中一个磁隧道结被设置为高电阻状态，另一个磁隧道结被设置为低电阻状态。

2.根据权利要求1所述的一种互补型磁性存储单元，其特征在于：所述的第一磁隧道结和第二磁隧道结均由四层物质构成，包括第一铁磁金属、第一氧化物、第二铁磁金属和第一合成反铁磁层。

3.根据权利要求1所述的一种互补型磁性存储单元，其特征在于：所述第一磁隧道结和第二磁隧道结均至少具有两种电阻状态，其电阻值取决于第一铁磁金属和第二铁磁金属的磁化方向。

4.根据权利要求1所述的一种互补型磁性存储单元，其特征在于：在该存储单元中，所述磁隧道结的数量可以被增加，从而使数据容量被扩展，即该磁隧道结的数量可以为2X个，其中X为正整数，则存储单元能够存储X比特数据。

5.根据权利要求1所述的一种互补型磁性存储单元，其特征在于：数据的读取通过比较一对互补磁隧道结的电阻高低关系予以实现。

6.一种互补型磁性存储单元的数据写入方法，其特征在于：该方法依靠自旋轨道矩和自旋转移矩两种效应，其中自旋轨道矩通过在重金属薄膜或反铁磁薄膜施加电流而产生，自旋转移矩通过在磁隧道结施加电流而产生；具体通过以下两个步骤予以实现：第一步，在重金属薄膜或反铁磁薄膜通入足够强的电流，从而产生自旋轨道矩将两个磁隧道结均设为高电阻状态；第二步，对其中一个磁隧道结施加足够强的电流，从而产生自旋转移矩将该磁隧道结设为低电阻状态，而另一个磁隧道结仍处于高电阻状态。

7.根据权利要求6所述的一种互补型磁性存储单元的数据写入方法，其特征在于：数据写入所需的电流的方向均是固定不变的。