[发明专利]垂直型自旋转移矩磁性随机存储器记忆单元

摘要

本发明提供了一种垂直型自旋转移矩磁性随机存储器记忆单元，包括堆叠结构和自旋阀控制层，所述堆叠结构包括：磁性参考层、磁性记忆层、隧道势垒层、中间层和自旋阀层；所述磁性参考层的磁化方向不变且磁各向异性垂直于层表面；所述磁性记忆层和所述自旋阀层的磁化方向可变且磁各向异性垂直于层表面；所述隧道势垒层位于所述磁性参考层和所述磁性记忆层之间且分别与所述磁性参考层和所述磁性记忆层相邻；所述自旋阀层的磁各向异性小于所述磁性记忆层的磁各向异性且包括至少两个子层；所述中间层分别与所述磁性记忆层和所述自旋阀层相邻；所述自旋阀控制层是与所述堆叠结构相间隔设置的导电层。

主权项

1.一种磁性随机存储器记忆单元，包括堆叠结构，所述堆叠结构包括：磁性参考层，所述磁性参考层的磁化方向不变且磁各向异性垂直于层表面；磁性记忆层，所述磁性记忆层的磁化方向可变且磁各向异性垂直于层表面；隧道势垒层，所述隧道势垒层位于所述磁性参考层和所述磁性记忆层之间且分别与所述磁性参考层和所述磁性记忆层相邻；其特征在于，所述堆叠结构还包括：中间层，所述中间层的材料是金属氧化物或非磁性金属，并且与所述磁性记忆层相邻；自旋阀层，所述自旋阀层的磁化方向可变且磁各向异性垂直于层表面；所述自旋阀层的磁各向异性小于所述磁性记忆层的磁各向异性；所述自旋阀层由依次相邻的第1子层至第N子层组成，N为大于1的自然数；所述第1子层与所述中间层相邻；所述自旋阀层各子层垂直方向的磁各向异性随N的增大而依次减小；并且所述磁性随机存储器还包括自旋阀控制层，所述自旋阀控制层是与所述堆叠结构相间隔设置的导电层；所述自旋阀控制层的结构满足：流经所述自旋阀控制层的电流能够产生垂直于所述自旋阀层的层表面的磁场或磁场分量。