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）

磁気トンネル接合（ＭＴＪ）（１０）は、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）において有用なものであるが、合成反強磁性体（ＳＡＦ）構造である自由層（１４）を有している。このＳＡＦ（１４）は、カップリング層（２８）によって分離される２つの強磁性層（２６，３０）から構成される。カップリング層（２８）は、非磁性のベース材料と、さらにはＳＡＦ（１４）の耐熱性、カップリング強度の制御性、および磁気抵抗比（ＭＲ）を改善する別の材料も有している。好ましいベース材料はルテニウムであり、好ましい別の材料はタンタルである。これらの利点を高めるために、タンタルと強磁性層のうちの１つとの間の界面にコバルト鉄が加えられる。また、カップリング層（２８）はより多く層をさらに（３８，４０）有してもよく、使用される材料は種々に異なり得る。また、カップリング層（２８）は、それ自体が合金であってもよい。
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電流を非接触検出するためのセンサは、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）を有するセンサ素子と検出回路とを有しており、センサ素子は磁場に伴って変化する抵抗を有し、また、検出回路は、トンネル接合を通じて流れるトンネル電流を検出するようになっている。センサ素子は、ＭＴＪ積層体をメモリ素子と共有していても良い。また、センサ素子は、ＭＲＡＭ技術を含む次世代のＣＭＯＳプロセスと容易に統合することができ、よりコンパクトであるとともに、電力消費が少ない。磁束集結体を設けるなどのセンサの感度を高めるための解決策、および、Ｌ形状導体素子を形成するなどの同じ電流を用いて高い磁場を生成するための解決策が与えられる。感度が高いため、後処理をあまり使用せずに済み、モバイル機器等の用途においては電力を節約することができる。用途としては、電流センサ、内蔵電流センサ、ＩＤＤＱおよびＩＤＤＴ試験を挙げることができ、次世代ＣＭＯＳプロセスにおいても使用できる。
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磁気素子の磁化を超高速で制御するための装置とその方法であって、装置（１００）は表面弾性波発生手段（１０２）と、典型的には機能的及び部分的に構造的に前記ＳＡＷ発生手段（１０２）内に設けられたトランスポートレイヤー（１０４）と、少なくとも１つの強磁性素子（１０６）とを備える。表面弾性波は発生された後、典型的には圧電材料より成るトランスポートレイヤー（１０４）内を伝播する。これにより、歪みがトランスポートレイヤー（１０４）及びトランスポートレイヤー（１０４）と接触した強磁性素子（１０６）内に発生する。この歪みは磁気弾性結合により強磁性素子（１０６）内に有効磁界を発生する。表面弾性波が強磁性共振（ＦＭＲ）周波数に実質近い周波数を有する場合は、強磁性素子（１０６）は充分に吸収され、素子の磁化状態はＦＭＲ周波数で制御される。装置はＲＦ磁気共振器、センサ、カメラ等に使用される。対応する方法は磁気要素及び磁気論理素子における超高速の読み出し及び切り換えに利用される。

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本発明は、多層積層部における少なくとも１つの磁気感応性センサ層（６）有しており、該センサ層においては電気的な抵抗が当該センサ層（６）の磁気感応性センサ素子（２，３，４，５）により外部磁界（Ｈ_ｅｘｔ）に依存して可変である、マグネットセンサ装置に関している。さらにここでは補助磁界（Ｍ_ｉｎｉ）を生成するためのバイアス層が設けられている。前記センサ素子はセンサ層（６）において微細構造化された測定ストライプ（２，３，４，５）から形成されており、当該マグネットセンサ装置は、バイアス層の磁化（Ｍ_ｉｎｉ）方向と外部磁界（Ｈ_ｅｓｔ）の方向が、微細構造化された測定ストライプ（２，３，４，５）の長手延在軸に対してほぼ直角に延在するように構成されている。
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本発明は、少なくとも１つのデータ保持インジケータデバイス（５０）が設けられた磁気抵抗メモリ素子（１０）のアレイ（２０）を提供する。少なくとも１つのデータ保持インジケータデバイス（５０）は、それぞれプリセットされた磁化方向を有する第１の磁気素子（５１）と、第２の磁気素子（５２）とを備え、第１および第２の磁気素子（５１，５２）のプリセットされた磁化方向は、互いに異なっている。第１および第２の磁気素子（５１，５２）は、これらの磁化方向を、検出しきい値を超える外部から印加された磁界の磁界線と向きを揃えるのに適している。本発明によれば、少なくとも１つのデータ保持インジケータデバイス（５０）のパラメータが、検出されるべき外部から印加された磁界の検出しきい値を設定するように選択される。少なくとも１つのデータ保持インジケータデバイス（５０）は、アレイ（２０）の磁気抵抗メモリ素子（１０）の前記外部から印加された磁界への暴露を示す状態または出力を有する。
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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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磁気メモリデバイスは、基板上に形成された複数のトランジスタ３１６、３１７と、トランジスタ上に形成された、多数の有効磁気抵抗素子３１８、３１９、強磁性記録層３２１、非磁性空間層３２３及び自由磁気読出し層３２２を含む共通磁気メモリブロック３１２とを備える。延長共通デジタル線３１５は共通磁気メモリブロック上に配置される。共通磁気メモリブロックは、それぞれの活性領域の各コンタクトを通してトランジスタの対応のソース／ドレイン電極と電気的に接続される。活性領域の強磁性記録層の特定の磁化状態は、加熱プロセスを実行し、かつ共通デジタル線及びビット線３０９、３１１又はワード線３０７から誘導される外部磁界を印加することにより変化させ得る。有効磁気抵抗素子の抵抗変化は、読出し中に磁気反応層の磁化状態を変化させることにより検出でき、小さいスイッチング磁界が必要である。 （もっと読む）

磁気メモリデバイス（３００）のメモリセル（３１０）は、自由層（３１１）と、キャップ層と、反強磁性層と、非磁気空間層を介して反強磁性結合された２つ以上の強磁性層を備える合成反強磁性層とを含む。該合成反強磁性層は反強磁性層によってピン止めされる。該反強磁性層および該合成反強磁性層は合成反強磁性ピン（ＳＡＦＰ）記録層を形成する。該ＳＡＦＰ記録層の磁化は、加熱プロセスと、ビットライン（３２０）およびワードライン（３３０）に沿って流れる電流から誘導された外部電界とを組み合わせることによって変更可能である。従って、該ＳＡＦＰ記録層の高い容積および異方性エネルギーゆえに、該ＳＡＦＰ記録層を導入した後に、高密度で、熱的安定性が高く、電力損失が少なく、かつ熱耐性が高いＭＲＡＭが達成可能である。 （もっと読む）

磁場を検出するための装置であって、
硬磁性材料からなる少なくとも１つの素子（１２）と、半導体材料（１１）からなる素子に関連する軟磁性材料からなる素子（１３）と、上記半導体材料（１１）中に電流（Ｉ）を強制的に流すための手段（１５；４５）を備えるタイプの装置において、
上記硬磁性材料からなる素子及び上記軟磁性材料からなる素子が、上記半導体材料からなる素子（１１）上に平行に配置されていることを特徴する磁気検出装置。

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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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複数のビットを記憶可能な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、第１固定層、第１非磁性層、第１自由層、接続層、第２固定層、第２非磁性層及び第２自由層を設ける段階が含まれる。第１固定層は、強磁性体であり、第１方向に固定された第１固定層磁化を有する。第１非磁性層は、第１固定層と第１自由層との間にある。第１自由層は、強磁性体であり、第１自由層磁化を有する。第２固定層は、強磁性体であり、第２方向に固定された第２固定層磁化を有する。接続層は、第２固定層と第１自由層との間にある。第２非磁性層は、第２固定層と第２自由層との間にある。第２自由層は、強磁性体であり、第２自由層磁化を有する。磁気素子は、書き込み電流が磁気素子を通過する際のスピン転移により第１自由層磁化及び第２自由層磁化が方向を変更可能となるように構成される。
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磁気エレクトロニクス情報デバイス（１２）は、２つの多層構造（２４，２６）及び該２つの多層構造の間に配置されたスペーサ層（２８）を備えている。各多層構造は、２つの磁気副層（３８，４０及び４４，４６）と、該２つの磁気副層の間に配置されたスペーサ層（４２，４８）とを有している。２つの磁気副層の間に配置されたスペーサ層は、飽和領域によって定量化される反強磁性交換結合を提供する。２つの多層構造の間に配置されたスペーサ層は、前記第１飽和領域よりも小さい他の飽和領域によって定量化される第２反強磁性交換結合を提供する。
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本発明は、クロスポイントと１Ｔ‐１セルとの双方の設計に基づくある種の利点を導入するためのメモリ技術及びメモリアレイに関する新規な変更に関する。これらの設計のある特徴を組み合わせることにより、１Ｔ‐１セル設計における読出し時間の高速化及び信号対雑音比の増大と、クロスポイント設計における高記録密度化との双方が達成される。そのために、単一のアクセストランジスタ１６を用いて、“Ｚ”軸方向に配置された複数のメモリアレイ層で垂直方向に互いに上下に積み重ねうる多重メモリセルを読出すようにする。
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