[发明专利]具有利用自旋转移力矩可编程的磁弹性自由层的磁性结

摘要

描述了一种磁性结、包括该磁性结的磁存储器和一种用于编程磁性结的方法。所述磁性结具有自由层、参考层以及在参考层与自由层之间的非磁性间隔件层。当写入电流经过磁性结时，自由层在稳定磁状态之间是可切换的。对于静态，自由层具有超过其平面外退磁能的垂直磁各向异性。自由层具有磁致伸缩使得在对磁性结施加的编程电压存在的情况下垂直磁各向异性改变，使磁矩从其静态方向倾斜至少五度。编程电压至少为1伏特且不大于2伏特。非磁性间隔件层是绝缘隧道势垒层，并且/或者磁性结包括与自由层的相对界面相邻的附加绝缘层。

主权项

一种磁性结，所述磁性结位于基底上并可用于磁性装置中，所述磁性结包括：参考层；非磁性间隔件层；以及自由层，非磁性间隔件层位于参考层和自由层之间，自由层具有磁矩、垂直磁各向异性和平面外退磁能，对于静态，垂直磁各向异性超过平面外退磁能，在静态，磁矩沿着一方向，自由层具有磁致伸缩，使得垂直磁各向异性改变，以便在存在施加于磁性结的编程电压的情况下磁矩从所述方向倾斜至少五度，编程电压为至少1伏特且不大于2伏特，自由层具有面对非磁性间隔件层的第一界面和与非磁性间隔件层相对的第二界面；其中，非磁性间隔件层中的至少一个是与第一界面相邻的绝缘隧道势垒层，磁性结还包括与第二界面相邻的附加绝缘层；其中，构造磁性结使得当写入电流经过磁性结时，自由层在多个稳定磁状态之间是可切换的。