[发明专利]磁性存储器及其磁化切换方法

权利要求书

1.一种磁性存储器的磁化切换方法，所述磁性存储器包括：磁性隧道结，包括自由层、参考层及设置在所述自由层与所述参考层之间的隧道势垒层；第一导电线，与所述自由层相邻地设置；以及第二导电线，与所述自由层相邻地设置且与所述第一导电线交叉，所述磁化切换方法包括：

对所述第一导电线施加具有第一频率的交流型的第一电流；以及

对所述第二导电线施加具有所述第一频率的交流型的第二电流，

其中所述自由层使用所述第一电流及所述第二电流执行磁化反转，且

所述磁性隧道结设置在所述第一导电线与所述第二导电线的交叉部位上，

其中所述第一导电线及所述第二导电线是实现自旋霍尔效应或拉什巴效应的材料，

其中所述自由层与所述参考层具有与所述自由层的表面及所述参考层的表面垂直的易磁化轴，以具有垂直磁各向异性，

其中流过所述第一导电线与所述第二导电线的电流产生的自旋轨道力矩对所述自由层的磁矩进行切换。

2.根据权利要求1所述的磁化切换方法，其中所述第一导电线与所述第二导电线设置在同一平面内。

3.根据权利要求1所述的磁化切换方法，其中在所述第一电流与所述第二电流之间存在相位差。

4.根据权利要求1所述的磁化切换方法，其中所述第一电流与所述第二电流之间的相位差是根据所述自由层的磁化方向给定的。

5.根据权利要求1所述的磁化切换方法，其中所述第一频率是数百MHz到数十GHz。

6.根据权利要求1所述的磁化切换方法，其中所述第一导电线及所述第二导电线包含以下中的至少一者：铜(Cu)、钽(Ta)、铂(Pt)、钨(W)、钆(Gd)、铋(Bi)、铱(Ir)、和它们的组合。

7.一种磁性存储器，包括：

多条第一导电线，在第一方向上延伸；

多条第二导电线，在与所述第一方向垂直的第二方向上延伸；

多个磁性隧道结元件，所述多个磁性隧道结元件中的每一者包括自由层、参考层及设置在所述自由层与所述参考层之间的隧道势垒层，且所述多个磁性隧道结元件分别设置在所述多条第一导电线与所述多条第二导电线之间的交叉部位上；

第一交流电源，向所述多条第一导电线提供第一交流电流；

第二交流电源，向所述多条第二导电线提供第二交流电流；以及

位线，与所述多条第一导电线平行地延伸且连接到排列在所述第一方向上的所述磁性隧道结元件的所述参考层，

其中所述第一导电线及所述第二导电线是实现自旋霍尔效应或拉什巴效应的材料，

其中所述自由层与所述参考层具有与所述自由层及所述参考层的表面垂直的易磁化轴，以具有垂直磁各向异性，

其中流过所述第一导电线与所述第二导电线的电流产生的自旋轨道力矩对所述自由层的磁矩进行切换。