磁気トンネル接合または磁気抵抗トンネル接合（ＭＪＴｓ）、及びスピンバルブのような磁性多層構造は、強磁性自由層と隣接して形成され、かつ磁気結合して、例えば熱擾乱及び漏洩磁界によって生じる擾乱に対する所望の安定性を実現する磁性バイアス層を有する。低アスペクト比の安定なＭＴＪセルは、例えば磁性バイアス層を使用する高密度ＭＲＡＭメモリデバイス及び他のデバイスに対するＣＭＯＳ処理を使用して形成することができる。このような多層構造に対する書き込みは、スピントランスファートルクによる書き込み電流を使用し、書き込み電流を層に直交する方向に流すことにより行なうことができる。各強磁性自由層は２つ以上の層を含むことができ、かつ強磁性自由層積層構造とすることができ、この積層構造は、第１及び第２強磁性層と、そして第１強磁性層と第２強磁性層との間の非磁性スペーサと、を含む。 （もっと読む）

【課題】高速かつ消費電力が極めて小さい不揮発性メモリを提供する。
【解決手段】不揮発性磁気メモリに、高出力なトンネル磁気抵抗効果素子を装備し、スピントランスファートルクによる書込み方式を適用する。トンネル磁気抵抗効果素子１は、ＣｏとＦｅとＢを含有する体心立方構造の強磁性膜３０４と、（１００）配向した岩塩構造のＭｇＯ絶縁膜３０５と、強磁性膜３０６とを積層した構造を有する。 （もっと読む）

磁気素子を提供するための方法およびシステムを開示する。この方法およびシステムは、被ピン止め層を提供すること、スペーサ層を提供すること、および自由層を提供することを含む。自由層はフェリ磁性であり、導体フェライト、ガーネット、希土類元素以外のフェリ磁性合金、重希土類遷移金属合金、半金属性フェリ磁性体、および二重層のうちの１つ以上を含む。この二重層は、希土類遷移金属合金層およびスピン電流増加層を含む。この磁気素子は、書込電流が磁気素子を通過するときスピン遷移のために自由層のスイッチングが行われることを可能とするように構成されている。 （もっと読む）

【課題】特別な参照要素を用いずに済む磁気抵抗要素の組を提供する。
【解決手段】本素子は、２つの磁気抵抗要素１０，２０を備えており、これらの要素は、これらの要素１０，２０の間を通る磁束が当該要素１０，２０の軟強磁性層２６，２７を通って閉じるように、互いに静磁相互作用を及ぼし合う状態に置かれている。書き込み素子１５は、各軟強磁性層２６，２７の磁化を制御するために、要素１０，２０に組み合わされている。読み出し導体線１１，１２，１３，１４は、対応する磁気抵抗を測定することによって軟強磁性層２６，２７の磁気状態を検出するために、各磁気抵抗要素１０，２０に組み合わされている。要素１０，２０の軟強磁性層２６，２７は、互いに実質的に反平行に方向付けられたままである一方、当該要素１０，２０の硬強磁性層２４は、実質的に平行に方向付けられている。 （もっと読む）

【課題】電流直接駆動による磁化反転の際の反転電流を低減させることができる磁気セル及びそれを用いた磁気メモリを提供することを目的とする。
【解決手段】磁化が第１の方向に実質的に固定された第１の強磁性体層と、磁化の方向が可変の第２の強磁性体層と、前記第１の強磁性体層と前記第２の強磁性体層との間に設けられた第１の中間層と、を備え、磁気記録媒体から前記第２の強磁性体層に電子電流を流入させて前記第２の強磁性体層の前記磁化を前記電子電流のスピン偏極状態に応じた方向とし、前記第１の強磁性体の前記磁化の方向と前記第２の強磁性体の前記磁化の方向の相対的な関係に応じて決定される前記第１及び第２の強磁性体層の間の抵抗の変化を検出することにより前記磁気記録媒体に記録された情報の読みとりを可能としたことを特徴とする磁気ヘッドを提供する。 （もっと読む）

磁気メモリを提供するための方法及びシステム。本方法及びシステムは、複数の磁気記憶セル、複数のワードライン及び複数のビットラインを設けることを含む。複数の磁気記憶セルの各々は、複数の磁気素子及び少なくとも１つの選択トランジスタを含む。各磁気素子は、該磁気素子を通じて駆動される書込み電流によって、スピン転移誘起スイッチングを用いてプログラム可能である。各磁気素子は、第１端及び第２端を有する。各磁気素子の第１端には、少なくとも１つの選択トランジスタが接続される。複数のワードラインは、複数の選択トランジスタに結合され、複数の選択トランジスタの一部を選択的にイネーブル状態にする。
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【課題】種々の用途に使用できる導電制御デバイスを提供すること。
【解決手段】導電制御デバイスは、比較的大きい飽和保磁力を有する第１強磁性領域（６）と、比較的小さい飽和保磁力を有する第２強磁性領域（８）と、第１強磁性領域と第２強磁性領域との間に配置された接合領域（１１）とを備え、このデバイスは、更に接合領域内の電荷キャリア密度を制御するよう接合領域に電界を加えるためのゲート（３）も備える。 （もっと読む）

磁気素子を提供する方法及びシステムが開示される。この方法及びシステムは、第１及び第２のピン層、フリー層、並びに第１及び第２の各ピン層とフリー層との間の第１及び第２のバリア層を提供する。第１のバリア層は、絶縁体である結晶性ＭｇＯで、第１のバリア層を通過するトンネル現象を可能にするように構成されることが好ましい。さらに、第１のバリア層は、フリー層又は第１のピン層のような別の層とのインタフェースを有する。このインタフェースは、少なくとも５０パーセントの、好ましくは８０パーセントを超える、高スピン偏極を提供する構造を有する。第２のバリア層は絶縁体で、第２のバリア層を通過するトンネル現象を可能にするように構成される。磁気素子は、書き込み電流が磁気素子を通過する時にスピン伝送によりフリー層が切り換えられることを可能にするように構成される。
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磁気素子を提供するための方法及びシステムを開示する。本方法及びシステムには、固着層、自由層、及び固着層と自由層との間のスペーサ層を設ける段階を含む。スペーサ層は、絶縁性の層であり、また、規則的に配列された結晶構造を有する。また、スペーサ層は、スペーサ層をトンネル通過できるように構成される。一態様において、自由層には、スペーサ層に対して特定の結晶構造及び集合組織を有する単一の磁性層が含まれる。他の態様において、自由層には、２つの副層が含まれ、第１副層は、スペーサ層に対して特定の結晶構造及び集合組織を有し、第２副層は、より小さいモーメントを有する。更に他の態様において、本方法及びシステムは、更に、第２固着層、及び自由層と第２固着層との間に存在する非磁性の第２スペーサ層を設ける段階を含む。本磁気素子は、書き込み電流が磁気素子を通過する際、スピン転移により自由層を切り換えるように構成される。 （もっと読む）

磁気ランダムアクセスメモリ（「ＭＲＡＭ」）装置（２００）は、スピントランスファ反射モード手法を用いて選択的に書込が行われる。ＭＲＡＭアレイにおいて指定されたＭＲＡＭセルの選択性は、スピントランスファ切替電流の、ＭＲＡＭセルの偏極素子（２０４）の磁化と自由磁気素子（２０８）の磁化間の相対角度への依存により達成される。偏極素子は、電流、たとえば、ディジット線電流（２２６）の印加に応じて変更可能な変動磁化を有する。偏極素子の磁化が自然なデフォルト方位の場合、ＭＲＡＭセル内のデータが保持される。偏極素子の磁化が切り替えられる場合、比較的低い書込電流（２２４）に応じてＭＲＡＭセル内のデータを書き込むことができる。
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磁気メモリで使用することができる磁気素子を提供するための方法およびシステム。この磁気素子は、第１のピン止め層と、スペーサ層と、自由層と、スピン・バリア層と、第２のピン止め層とを含む。スペーサ層は非磁気性であり、ピン止め層と自由層との間に位置する。書き込み電流が磁気素子を通過する場合には、自由層をスピン・トランスファにより切り替えることができる。自由層は、スペーサ層とスピン・バリア層との間に位置する。スピン・バリア層は、自由層と第２のピン止め層との間に位置する。スピン・バリア層は、自由層の減衰定数への外面による寄与を低減するように構成される。ある態様においては、スピン・バリア層は、高い面積抵抗を有し、スピン・ポンピング誘起減衰をほぼ除去することができる。他の態様においては、この磁気素子は、また、スピン・バリア層と自由層との間にスピン蓄積層を含む。スピン蓄積層は、高い導電性を有し、長いスピン拡散長さを有することができる。
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【課題】 磁気メモリ装置に用いられる磁気素子を提供する方法およびシステムを提供する。
【解決手段】 この磁気素子は、ピン止め層（１２２）、スペーサ層（１３）、自由層（１４０）、およびスピンバリア層（１５０）を備える。スペーサ層（１３０）は非磁性であり、ピン止め層（１２２）と自由層（１４０）の間に配置されている。自由層（１４０）は、書き込み電流が磁気素子に流れた場合に、スピン移動を用いて切り替え可能である。また、自由層（１４０）は、スペーサ層（１３０）とスピンバリア層（１５０）の間に配置されている。スピンバリア層（１５０）は、自由層（１４０）の減衰定数に対する外側表面の寄与を低減するように構成されている。 （もっと読む）

本発明は、熱アシスト方式で書き込まれる磁気メモリに関し、本磁気メモリにおいてはメモリ点（４０）の各々が磁気トンネル接合から構成されており、メモリの、トンネル接合を形成する層の平面に平行な断面が円形又はほぼ円形である。前記トンネル接合は、少なくとも、磁化方向が固定のトラップ層（４４）、磁化方向が可変の自由層（４２）、及び自由層（４２）とトラップ層（４４）の間に配置された絶縁層（４３）を備える。本発明によれば、自由層（４２）は、接触により磁気的に結合された少なくとも１つの軟質磁性層と１つのトラップ層とから形成され、読み込みメモリ又は休止メモリの動作温度は自由層及びトラップ層それぞれのブロック温度より低く選択される。
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磁気メモリで使用することができる磁気素子を供給するための方法およびシステム。この方法およびシステムは、第１のピン留め層と、バリア層と、自由層と、導電非磁性スペーサ層と、第２のピン留め層とを作製するステップを含む。各ピン留め層はピン留め層容易軸を有する。ピン留め層容易軸の少なくとも一部は垂直方向を向いている。バリア層は第１のピン留め層と自由層の間に介在する。スペーサ層は自由層と第２のピン留め層の間に位置する。自由層は、自由層容易軸を有し、その少なくとも一部は垂直方向を向いている。磁気素子は、また、書き込み電流が磁気素子を流れた場合に、スピン・トランスファ効果により自由層を切り替えることができるように構成される。磁化が垂直方向を向いているので、スピン・トランスファのための書き込み電流を有意に低減することができる。 （もっと読む）

磁気メモリに用い得る磁気素子を作製するための方法及びシステムを開示する。磁気素子には、固定層と、非磁性スペーサ層と、自由層とが含まれる。スペーサ層は固定層と自由層との間にある。自由層は、書き込み電流が磁気素子を通過する時にスピン転移を用いて切換え得る。磁気素子には更に、バリア層と第２固定層とを含み得る。他の選択肢として、第２固定層と第２スペーサ層と自由層に静磁気的に結合された第２自由層とが含まれる。少なくとも１つの自由層が高垂直異方性を有する。高垂直異方性は、面外減磁エネルギの少なくとも２０％であり且つ１００パーセント未満である垂直異方性エネルギを有する。
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磁気メモリに用い得る磁気素子を提供するための方法及びシステム。磁気素子は、固定層、非磁性スペーサ層、自由層、及び熱支援スイッチング層を含む。スペーサ層は、固定層と自由層との間に存在する。自由層は、スペーサ層と熱支援スイッチング層との間に存在する。熱支援スイッチング層は、自由層が切り替えられていない時に、好適には自由層との交換結合によって、自由層の熱的な安定性を改善する。自由層は、書き込み電流が磁気素子を通過する時、スピン転移を用いて切り替えられる。書き込み電流は、好適には、磁気素子を加熱して、熱支援スイッチング層によって提供された自由層の安定化を低減する。他の態様において、磁気素子は、第２自由層、第２非磁性スペーサ層、及び第２固定層を含む。熱支援スイッチング層は、静磁気的に結合された２つの自由層間に存在する。第２スペーサ層は、第２自由層と第２固定層との間に存在する。 （もっと読む）

磁気メモリに用い得る磁気素子を提供するための方法及びシステムを提供する。磁気素子は、固定層と、非磁性スペーサ層と、自由層と、を含む。スペーサ層は、固定層と自由層との間に存在する。自由層は、書き込み電流が磁気素子を通過する時、スピン転移を用いて切換え得る。磁気素子は、更に、障壁層と、第２固定層とを含み得る。他の選択肢として、第２固定層と、第２スペーサ層と、自由層に静磁気的に結合された第２自由層とを含む。一つの態様において、自由層（１つ又は複数）は、非磁性材料（１つ又は複数）で希釈された強磁性材料（１つ又は複数）か、フェリ磁性的にドープされた強磁性材料（１つ又は複数）か、又は、非磁性材料（１つ又は複数）で希釈され且つフェリ磁性的にドープされた強磁性材料（１つ又は複数）を含み、低飽和磁化（１つ又は複数）を提供する。 （もっと読む）

磁気メモリを提供するための方法及びシステム。本方法及びシステムは、複数の磁気素子を設けること、少なくとも１つの応力支援層を設けること、を含む。複数の磁気素子の各々は、スピン転移を用いて書き込まれるように構成されている。少なくとも１つの応力支援層は、書き込み時、複数の磁気素子の少なくとも１つの磁気素子に少なくとも１つの応力を及ぼすように構成されている。書き込み時、応力支援層によって磁気素子に及ぼされる応力により、スピン転移スイッチング電流が低減される。スイッチング電流が一旦オフになると、２つの磁化状態間のエネルギ障壁が変化しないことから、熱変動に対する磁気メモリの安定性が損なわれることはない。
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本発明は、一般に、不揮発性メモリとして機能し得るようなメモリセルのための磁気的な分野に関するものである。より詳細には、本発明は、スピン分極電流を使用することによってメモリデバイス内の磁気領域の磁化方向を制御してスイッチングし得るような、高速でありかつ低消費電力の方法を開示している。磁気デバイスは、固定磁化方向を有したピン止めされた磁化層と；自由な磁化方向を有した自由磁化層と；固定磁化方向を有した読出磁化層と；を具備している。ピン止めされた磁化層と自由磁化層とは、非磁性層によって分離されており、自由磁化層と読出磁化層とは、他の磁性層によって分離されている。ピン止めされた磁化層の磁化方向と自由磁化層の磁化方向とは、一般に、同じ向きとはされない。非磁性層は、磁化層どうしの間の磁気的相互作用を最小化する。
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