[发明专利]磁隧道结器件、磁阻存储器件及存储单元

权利要求书

1.一种磁隧道结器件，包括：

自由层，配置为具有可变的第一磁化方向；

钉扎层，配置为在预定方向上保持第二磁化方向；以及

绝缘层，在所述自由层和所述钉扎层之间，

其中所述自由层包括第一自由层和反铁磁耦合到所述第一自由层的第二自由层，以及

其中所述第一自由层相对于所述第二自由层具有垂直磁各向异性和高极化性。

2.根据权利要求1所述的磁隧道结器件，

其中所述第一自由层在所述绝缘层和所述第二自由层之间，以及

其中所述第二自由层的磁各向异性小于所述第一自由层的磁各向异性。

3.根据权利要求2所述的磁隧道结器件，还包括：

反铁磁耦合(AFC)控制层，配置为控制所述第一自由层和所述第二自由层之间的反铁磁耦合。

4.根据权利要求1所述的磁隧道结器件，

其中所述第一自由层在所述绝缘层和所述第二自由层之间，以及

其中所述第二自由层包括比所述第一自由层的第一厚度小的第二厚度。

5.根据权利要求4所述的磁隧道结器件，还包括：

反铁磁耦合(AFC)控制层，配置为控制所述第一自由层和所述第二自由层之间的反铁磁耦合。

6.根据权利要求1所述的磁隧道结器件，

其中所述第一自由层在所述绝缘层和所述第二自由层之间，以及

其中所述第一自由层包括比所述第二自由层的第二厚度小的第一厚度。

7.根据权利要求6所述的磁隧道结器件，还包括：

反铁磁耦合(AFC)控制层，配置为控制所述第一自由层和所述第二自由层之间的反铁磁耦合。

8.根据权利要求1所述的磁隧道结器件，还包括：

反铁磁耦合(AFC)控制层，配置为控制所述第一自由层和所述第二自由层之间的反铁磁耦合。

9.根据权利要求8所述的磁隧道结器件，其中所述反铁磁耦合控制层包括具有小于或等于2nm的厚度的磁层。

10.根据权利要求8所述的磁隧道结器件，其中所述反铁磁耦合控制层包括MnGa、Ru、Ir、MgO、Pt、Co、Pd、W和Ta中的至少一种。

11.一种磁阻存储器件，包括：

磁隧道结器件，包括：

自由层，配置为具有可变的第一磁化方向；

钉扎层，配置为在预定方向上保持第二磁化方向；和

绝缘层，在所述自由层和所述钉扎层之间；以及

电极，配置为接收施加到所述磁隧道结器件的电压，

其中所述自由层包括第一自由层和反铁磁耦合到所述第一自由层的第二自由层，以及

其中所述第一自由层相对于所述第二自由层具有垂直磁各向异性和高极化性。

12.根据权利要求11所述的磁阻存储器件，

其中所述电极被配置为将所述电压施加到所述磁隧道结器件，改变所述自由层的所述第一磁化方向。

13.根据权利要求11所述的磁阻存储器件，

其中所述电压在与所述钉扎层和所述自由层的结表面基本垂直的方向上施加，使得电流通过隧道效应流过所述磁隧道结器件。

14.根据权利要求11所述的磁阻存储器件，

其中写入所述磁阻存储器件中的数据的值通过改变经过所述自由层的电流方向而改变。

15.根据权利要求11所述的磁阻存储器件，

其中所述电极被配置为在位线与所述磁阻存储器件的扩散区之间施加所述电压。