本発明の装置は、第１の電極（１２）と、磁性基準層（１）と、トンネルバリア（３）と、磁性記憶層（４）と、第２の電極（１３）とを連続的に備えている。記憶層（４）と第２の電極（１３）との間には少なくとも１つの第１の断熱層が配置され、この第１の断熱層は、その熱伝導率が５Ｗ／ｍ／℃未満である材料から形成されている。第１の電極（１２）と基準層（１）との間に配置された層によって第２の断熱層を構成することができる。書込み段階は、記憶層（４）のトンネル接合部を通じて基準層（１）へと向かう電流（ｌ１）の循環を含んでおり、一方、読出し段階は逆方向の電流循環を含んでいる。
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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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