申请/专利权人：上海磁宇信息科技有限公司

申请日：2019-04-29

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN111864057B

主分类号：H10B61/00

分类号：H10B61/00;G11C11/16;H10N50/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2020.11.17#实质审查的生效;2020.10.30#公开

摘要：本发明的目的在于解决现有磁性随机存取器中磁隧道结存储单元所存在的磁稳定性问题。本发明磁隧道结存储单元，包括磁性自由层、绝缘隧道势垒层、磁性参考层和复合反铁磁层，其中复合反铁磁层设置在磁性参考层远离绝缘隧道势垒层的一侧，复合反铁磁层包括：合成反铁磁耦合增强层、第一铁磁超晶格层、第二铁磁超晶格层、第一反铁磁耦合层以及第二反铁磁耦合层；本发明磁性随机存取器包括磁隧道结存储单元。相对于现有技术，本发明不仅有更优的体心立方结构的磁性参考层和铁磁隧道效应及其稳定性，并且具有更强的漏磁场和写电流调控能力。

主权项：1.一种磁隧道结存储单元，其特征在于，包括磁性自由层、绝缘隧道势垒层、磁性参考层和复合反铁磁层，所述绝缘隧道势垒层设置在磁性自由层与磁性参考层之间，所述复合反铁磁层设置在磁性参考层远离绝缘隧道势垒层的一侧，所述复合反铁磁层包括：反铁磁耦合增强层，所述反铁磁耦合增强层为体心立方结构的铁磁性薄膜，与磁性参考层铁磁耦合；所述反铁磁耦合增强层与磁性参考层之间设有铁磁耦合层，所述反铁磁耦合增强层通过所述铁磁耦合层与磁性参考层铁磁耦合；第一铁磁超晶格层；第二铁磁超晶格层，设置在第一铁磁超晶格层与反铁磁耦合增强层之间；第一反铁磁耦合层，设置在第一铁磁超晶格层与第二铁磁超晶格层之间，使得第一铁磁超晶格层与第二铁磁超晶格层反铁磁耦合；以及第二反铁磁耦合层，设置在反铁磁耦合增强层与第二铁磁超晶格层之间，使得反铁磁耦合增强层与第二铁磁超晶格层反铁磁耦合；通过改变复合反铁磁层包含的第一铁磁超晶格层、第二铁磁超晶格层、反铁磁耦合增强层、铁磁耦合层和磁性参考层中每层材料的饱和磁化率和厚度，使得MS1S1t1+MS3S3t3MS2S2t2，MS1S1t1+MS3S3t3＝MS2S2t2或MS1S1t1+MS3S3t3＞MS2S2t2，来调控施加在磁性自由层之上的总的漏磁场，进而调控在磁化矢量平行和反平行状态下的热稳定因子以及临界电流；通过MS1S1t1+MS3S3t3＝MS2S2t2使得总的漏磁场降到最低；通过MS1S1t1+MS3S3t3＜MS2S2t2降低反平行到平行状态的临界电流密度和写操作电流密度；MS1是第一铁磁超晶格层在垂直方向上的饱和磁化率，t1是第一铁磁超晶格层总的厚度，S1是第一铁磁超晶格层的截面积，MS1S1t1是第一铁磁超晶格层在垂直方向上的饱和磁矩；MS2是第二铁磁超晶格层在垂直方向上的饱和磁化率，t2是第二铁磁超晶格层总的厚度，S2是第二铁磁超晶格层的截面积，MS2S2t2是第二铁磁超晶格层在垂直方向上的饱和磁矩；MS3是反铁磁耦合增强层、铁磁耦合层和磁性参考层在垂直方向上的饱和磁化率，t3是反铁磁耦合增强层、铁磁耦合层和磁性参考层总的厚度，S3是反铁磁耦合增强层铁磁耦合层磁性参考层的截面积，MS3S3t3是反铁磁耦合增强层铁磁耦合层磁性参考层在垂直方向上的饱和磁矩。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 上海磁宇信息科技有限公司 一种磁性随机存取器及磁隧道结存储单元

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