[发明专利]磁畴壁移动元件及磁阵列

说明书

本发明提供MR比大且磁畴壁的控制性也高的磁畴壁移动元件及磁阵列。本实施方式的磁畴壁移动元件具备：磁阻效应元件，其从接近基板的一侧起依次具有参照层、非磁性层以及磁畴壁移动层；第一磁化固定层和第二磁化固定层，其分别与所述磁畴壁移动层相接，且相互分开，所述磁畴壁移动层包括包含多个插入层的铁磁性层，所述铁磁性层包含Co及Fe，且具有垂直磁各向异性，在写入时，在所述第一磁化固定层和所述第二磁化固定层之间沿着所述磁畴壁移动层流通写入电流。

技术领域

本发明涉及磁畴壁移动元件及磁阵列。

背景技术

代替在微细化上达到了极限的闪存等的下一代非易失性存储器备受瞩目。作为下一代非易失性存储器，例如已知有MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory(磁阻式随机存取存储器))、ReRAM(Resistive Randome Access Memory(阻变存储器))、PCRAM(Phase Change Random Access Memory(相变随机存储器))等。

MRAM在数据记录上利用因磁化的方向的变化而产生的电阻值变化。数据记录由构成MRAM的磁阻变化元件的各个来担负。例如，在专利文献1中记载了一种磁阻变化元件(磁畴壁移动元件)，其通过使第一铁磁性层(磁畴壁移动层)内的磁畴壁移动，而能够记录多值数据。在专利文献1中记载了通过利用与第二铁磁性层组的磁耦合，能够在第一铁磁性层的两端简便地形成磁化固定区域。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/122990号

发明内容

能够稳定地体现多种状态的磁畴壁移动元件可用于多种用途。实现稳定地体现多种状态的磁畴壁移动元件的一个方法是增大磁畴壁移动元件的电阻变化幅度(MR比)。当电阻变化幅度增大时，能够在电阻变化幅度之间分配多种状态，能够稳定地体现多种状态。

另外，实现能够稳定地体现多种状态的磁畴壁移动元件的另一种方法是提高磁畴壁移动元件的磁畴壁动作的控制性。当提高了磁畴壁的控制性时，能够在相同的电阻变化幅度上分配多种状态，能够稳定地体现多种状态。

另一方面，难以实现MR比大且磁畴壁的控制性也高的磁畴壁移动元件。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种磁畴壁移动元件及磁阵列，其MR比大，且磁畴壁的控制性也高。

(1)第一方面的磁畴壁移动元件具备：磁阻效应元件，其从接近基板的一侧起依次具有参照层、非磁性层以及磁畴壁移动层；第一磁化固定层和第二磁化固定层，其分别与所述磁畴壁移动层相接，且相互分开，所述磁畴壁移动层包括包含多个插入层的铁磁性层，所述铁磁性层包含Co及Fe，且具有垂直磁各向异性，在写入时，在所述第一磁化固定层和所述第二磁化固定层之间沿着所述磁畴壁移动层流通写入电流。

(2)上述方面的磁畴壁移动元件中，也可以是，所述第一磁化固定层和所述第二磁化固定层的厚度不同。

(3)在上述方面的磁畴壁移动元件中，也可以是，所述第一磁化固定层及所述第二磁化固定层分别具有交替层叠的磁耦合层和铁磁性层，所述第一磁化固定层所包含的铁磁性层的层数与所述第二磁化固定层所包含的铁磁性层的层数不同。

(4)在上述方面的磁畴壁移动元件中，也可以是，所述插入层包含选自MgO、Mg－Al－O、Mg、W、Mo、Ta、Pd、Pt中的任一种。

(5)在上述方面的磁畴壁移动元件中，也可以是，所述插入层具有呈岛状分散的多个插入区域。

(6)在上述方面的磁畴壁移动元件中，也可以是，所述插入层中最接近所述非磁性层的第一插入层包含选自W、Mo、Ta、Pd、Pt中的任一种，所述第一插入层以外的插入层中的任一层包含MgO或Mg－Al－O。