[发明专利]磁性隧道结结构及其磁性存储器

权利要求书

1.一种磁性存储器的磁性隧道结结构，设置于磁性随机存储单元，所述磁性隧道结由上至下结构包括覆盖层、自由层、势垒层、参考层、反铁磁层与种子层，其特征在于，所述参考层包括：

垂直各向异性增强层，设置于所述反铁磁层上，由高电负性并且具有面心晶体结构的过渡金属材料或金属氧化物构成；

晶格传输层，设置于所述垂直各向异性增强层上，由具有体心晶体结构的过渡金属形成；

第一参考层，设置于所述晶格传输层，由铁磁材料及其合金所形成；

参考过渡层，设置于所述第一参考层上，由具有体心晶体结构的过渡金属形成；

第二参考层，设置于所述参考过渡层，由铁磁材料及其合金所形成；

其中，所述垂直各向异性增强层用以提供额外的界面各向异性来源，所述晶格传输层实现所述反铁磁层与所述第一参考层之间的晶格转换和强铁磁耦合，所述参考过渡层实现第一参考层和第二参考层之间的铁磁耦合。

2.如权利要求1所述磁性隧道结结构，其特征在于，所述垂直各向异性增强层的材料选自铱、铂、钯、氧化镁、氧化铝、氧化锌、氧化钽、镁铝氧化物或镁锌氧化物。

3.如权利要求2所述磁性隧道结结构，其特征在于，所述垂直各向异性增强层的厚度为0.15纳米至1.2纳米。

4.如权利要求1所述磁性隧道结结构，其特征在于，所述晶格传输层的材料选自镁、铝、硅、镓、钪、钛、钒、铬、铜、锌、锗、锶、钇、锆、铌、钼、鎝、钌、铟、锡、锑、铪、钽或钨。

5.如权利要求4所述磁性隧道结结构，其特征在于，所述晶格传输层的厚度为a，0a≤0.1纳米。

6.如权利要求1所述磁性存储器的磁性隧道结结构，其特征在于，所述第一参考层的材料为钴铁硼合金、钴硼合金、铁硼合金、钴铁碳合金、钴铁硼X合金、钴硼X合金或铁硼X合金，其中X为钼、钨、铬、钽、铪、钒、铌、锆、锌、镁、铝或其组合，所述第一参考层的厚度为b，0.4≤b≤1.5纳米；所述第一参考层中X的含量小于15％。

7.如权利要求1所述磁性存储器的磁性隧道结结构，其特征在于，所述参考过渡层的材料为钨、钼、钽、铪、铬或铌，所述参考过渡层的厚度为c，0c≤0.6纳米。

8.如权利要求1所述磁性存储器的磁性隧道结结构，其特征在于，所述第二参考层的材料为钴铁硼合金、铁硼合金、钴铁合金、铁、钴铁硼合金/钴铁合金、铁硼合金/钴铁合金、钴铁硼合金/铁、或钴硼/铁，所述第二参考层的厚度为d，0.6≤d≤1.5纳米；在合金中硼的含量为10％～30％。

9.一种磁性存储器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的磁性隧道结结构，设置于所述磁性隧道结结构上方的顶电极，及设置于所述磁性隧道结结构下方的底电极。