[发明专利]磁性存储器及其磁化切换方法

说明书

公开一种磁性存储器及其磁化切换方法。根据本发明一个实施例的一种磁性存储器包括：磁性隧道结，包括自由层、参考层及设置在自由层与参考层之间的隧道势垒层；第一导电线，与自由层相邻地设置；以及第二导电线，与自由层相邻地设置且与第一导电线交叉。一种磁性存储器的磁化切换方法包括以下步骤：对第一导电线施加具有第一频率的交流型第一电流；以及对第二导电线施加具有第一频率的交流型第二电流。自由层使用交流型第一电流及交流型第二电流执行磁化反转，且磁性隧道结设置在第一导电线与第二导电线之间的交叉点上。

技术领域

本公开涉及一种磁性存储装置及其磁化切换方法，且更确切来说涉及一种可由于由交流电流带来的有效磁场效应而明显地减小临界电流的自旋轨道力矩磁性存储装置。

背景技术

在电子装置的高速度及低功耗趋势下，电子装置中所包含的存储装置也需要具有高速的读取及写入操作以及低操作电压。为满足此种要求，已研究出磁性存储装置作为储存装置。由于磁性存储装置可具有例如高速操作和/或非易失性等特性，因此磁性存储装置已作为下一代存储装置而受到青睐。

磁性存储装置是使用磁性隧道结(magnetic tunnel junction，MTJ)的存储装置。磁性隧道结包括两个磁性层及夹置在所述两个磁性层之间的隧道势垒层。磁性隧道结的电阻根据所述两个磁性层的磁矩的相对方向而变化。具体来说，当所述两个磁性层的磁矩的相对方向反向平行时，磁性隧道结的电阻可能增大。当所述两个磁性层的磁矩的相对方向平行时，结的电阻可为低的。磁性存储装置可使用磁性隧道结的此种电阻差来读取数据。

发明内容

技术问题

本公开的一方面是提供自由层的切换效率得到提高的磁性存储装置。

本公开的一方面是提供自由层的切换效率得到提高的磁性存储装置的写入方法。

本公开提出的目标并不仅限于上述目标，且通过以下说明书，所属领域的技术人员可清晰地理解上文未阐述的其他目标。

技术解决方案

根据本公开的一方面，一种磁性存储器包括：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。一种磁性存储器的磁化切换方法包括：对所述第一导电线施加具有第一频率的交流(alternatingcurrent，AC)型第一电流；以及对所述第二导电线施加具有所述第一频率的AC型第二电流。所述自由层使用第一电流及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。

在示例性实施例中，所述第一导电线与所述第二导电线可设置在同一平面内。

在示例性实施例中，第一电流与第二电流之间的相位差可为90度。

在示例性实施例中，第一电流与第二电流之间的相位差可根据所述自由层的磁化方向给定。

在示例性实施例中，所述第一频率可以是几百MHz到几十GHz。

在示例性实施例中，所述自由层可具有与所述自由层的表面垂直的易磁化轴，以具有垂直磁各向异性。

在示例性实施例中，所述第一导电线及所述第二导电线可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。