磁気トンネル接合デバイスを製造するおよび使用するシステムおよび方法が開示される。特定の実施形態において、磁気トンネル接合デバイスが、第１自由層と第２自由層とを含む。また、磁気トンネル接合が、スピントルク強化層を含む。磁気トンネル接合が、第１自由層と第２自由層との間にスペーサー層をさらに含み、前記スペーサー層が、１つの材料を含み、第１自由層と第２自由層との間の交換結合を実質的に抑制する厚さを有する。第１自由層と第２自由層とが、静磁的に結合される。
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【課題】熱安定性と低消費電流のスピン注入書き込み方式の磁気抵抗素子を提案する。
【解決手段】本発明の例に係わる磁気抵抗素子は、膜面垂直方向に磁化容易軸を有する磁化方向が可変の第１磁性層３と、膜面垂直方向に磁化容易軸を有する磁化方向が不変の第２磁性層２と、第１磁性層３と第２磁性層２との間に設けられる第１非磁性層４とを含む。第１磁性層３は、CoとPd、又は、CoとPtが原子稠密面に対して交互に積層されるCoPd合金、又は、CoPt合金を有し、ｃ軸が膜面垂直方向を向く強磁性体から構成される。第１磁性層３の磁化方向は、第１磁性層３、第１非磁性層４及び第２磁性層２を貫く双方向電流により変化する。 （もっと読む）

【課題】磁気メモリ素子を提供する。
【解決手段】本発明の磁気メモリ素子は、基板上のトンネルバリア、トンネルバリアの一面と接する第１接合磁性層、第１接合磁性層によってトンネルバリアと離隔される第１垂直磁性層、トンネルバリアの他の面と接する第２接合磁性層、第２接合磁性層によってトンネルバリアと離隔される第２垂直磁性層、及び第１接合磁性層と第１垂直磁性層との間の非磁性層を含む。 （もっと読む）

【課題】 臨界反転電流密度Ｊ_COを最小限に抑えつつ、熱安定性、書き込み電圧、読み出し電圧、および保磁力Ｈｃが６４ＭｂのＳＴＴ-ＲＡＭの設計要求を満たすＭＴＪナノピラー構造を得る。
【解決手段】 自然酸化法を用いて、酸素界面活性層を含むＭｇＯトンネルバリア層を形成する。フリー層４０は、ＦＬ１層５０／ＮＣＣ層５１／ＦＬ２層５２なる構造を有する。ＮＣＣ層５１は、ＳｉＯマトリクス５１ｂ中に形成されたＲＭ粒子（ＲはＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、ＭはＳｉ、Ａｌ等の金属）からなるナノ導電チャネル５１ａを含む。ＮＣＣ層５１の厚さは、ＲＭ粒子の最小粒径前後の厚さに保たれ、ＦＬ１層５０とＦＬ２層５２との間の距離を埋めるのに十分な直径を有する。 （もっと読む）

【課題】 高速スピン移動トルク書き込み手順を備えた磁気素子を提供する。
【解決手段】 固定磁化方向を有する基準層と、書き込み電流を磁気トンネル接合部に通過させることによって、基準層の磁化方向に対して調整可能な磁化方向を有する第１の記憶層と、前記基準層および第１の記憶層間に配置された絶縁層と、を含む磁気トンネル接合部であって、磁気トンネル接合部が、書き込み電流のスピンを、基準層の磁化方向に垂直に配向されるように偏極する偏極装置をさらに備えることを特徴とし、前記第１の記憶層が、磁化の切り替え時間が１ｎｓ〜１００ｎｓ間に含まれる範囲になるような減衰定数を有する磁気トンネル接合部。改善された書き込み速度および従来のメモリ装置より低い電力消費を有する、開示の磁気トンネル接合部から形成された複数の磁気素子を備える磁気メモリ素子。 （もっと読む）

【課題】室温で１０００％以上のTMR効果が得られる低抵抗の二重障壁強磁性トンネル接合と、この二重障壁強磁性トンネル接合を用いた磁気デバイスを提供する。
【解決手段】下地層／強磁性層１／絶縁層１／強磁性層２／絶縁層２／強磁性層３／上部層の構造が基板材料上に積層され、下地層により強磁性層１の磁化が、上部層により強磁性層３の磁化が固定され、強磁性層２が磁化自由層として機能する構造の二重障壁強磁性トンネル接合において、強磁性層２をCoFeB合金とし、かつ、その厚さを０．５〜１．４nmに薄膜化し、絶縁層１および２をMgOとし、２５０〜４００℃程度の熱処理プロセスを経ることで低抵抗、かつ、１０００％を超える巨大なTMR比が得られる。 （もっと読む）

【課題】高い巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）値と中程度に低い抵抗面積積（ＲＡ）とを有する磁気抵抗装置を提供する。
【解決手段】この装置は、第１の磁性層と、第２の磁性層と、第１の磁性層と第２の磁性層との間に位置する電流狭窄（ＣＣＰ）スペーサ層とを含む。スペーサ層は、第１の磁性層と第２の磁性層との間に延在する銅電流狭窄を酸化マグネシウムの母材中に含む。スペーサ層は、銅と酸化マグネシウムとの混合物によって形成され、この混合物は、銅電流狭窄を酸化マグネシウム母材内に形成するために熱処理される。 （もっと読む）

スピン偏極電流を使用してメモリセルの磁気デバイスにおける磁気領域の磁化方向及び／又はヘリシティを制御してスイッチングする高速かつ低電力の方法。磁気デバイスは、固定の磁気ヘリシティ及び／又は磁化方向を有する基準磁化層と、可変の磁気ヘリシティ及び／又は磁化方向を有する自由磁化層とを含む。固定磁化層及び自由磁化層は、非磁化層により分離されることが好ましい。固定及び自由磁化層は、層法線に対して実質的に非ゼロ角度の磁化方向を有することができる。デバイスに電流を印加してトルクを誘起することができ、これは、デバイスの磁気状態を変更し、そのためにそれは情報を書き込むための磁気メモリとして作用することができる。デバイスの磁気状態に依存する抵抗が測定されてデバイスに格納された情報を読み出す。 （もっと読む）

磁気抵抗リーダは、第１の磁気シールド素子と、第２の磁気シールド素子と、第１の磁気シールド素子を第２の磁気シールド素子から分離する磁気抵抗センサ積層体とを含む。第１の磁気シールド素子は、グレイン成長抑制層によって分離される２つの強磁性異方性層を含む。
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【課題】同じ構成の記憶素子を用いて、ＲＯＭとＲＡＭとを共に実現することができるメモリを提供する。
【解決手段】磁化Ｍ１の向きが反転可能な磁化自由層１８と、絶縁体からなるトンネルバリア層１７と、磁化自由層１８に対してトンネルバリア層１７を介して配置され、磁化Ｍ１４，Ｍ１６の向きが固定された磁化固定層１３とを含む、トンネル磁気抵抗効果素子から構成された記憶素子１を複数個含み、記憶素子１の磁化自由層１８の磁化Ｍ１の向きによって情報が記録される、ランダムアクセスメモリ領域と、記憶素子１のトンネルバリア層１７の絶縁破壊の有無によって情報が記録される、リードオンリーメモリ領域とを含むメモリを構成する。 （もっと読む）

【課題】スピン消極を引き起こすことなく、また、加熱処理を必要とせずに、［Ｃｏ／Ｎｉ］ｘ積層構造の十分な垂直磁気異方性を確保する。
【解決手段】このスピンバルブ構造は、上部の［Ｃｏ／Ｎｉ］ｘ積層リファレンス層２３の垂直磁気異方性を向上させるため、Ｔａ層と、ｆｃｃ［１１１］またはｈｃｐ［００１］構造を有する金属層とを含む複合シード層２２を備える。［Ｃｏ／Ｎｉ］ｘ積層リファレンス層２３は、ＣｏとＮｉとの界面の損傷を防止し、これにより垂直磁気異方性を保つため、低いパワーと高圧のアルゴンガスとを用いたプロセスにより成膜する。その結果、薄いシード層を用いることが可能となる。垂直磁気異方性は２２０℃の温度で１０時間にわたって熱処理を行った後であっても維持される。この構造は、ＣＰＰ−ＧＭＲ素子やＣＰＰ−ＴＭＲ素子に適用できるほか、スピントランスファー発振器やスピントランスファーＭＲＡＭにも適用できる。 （もっと読む）

【課題】従来のスピン注入構造において、ＭｇＯはＳｉ上にエピタキシャル成長しないため、格子不整合によりそこを通過する偏極したスピンが乱されて、偏極スピンが減少するため、良好な特性を維持可能なスピン注入構造を提供する。
【解決手段】Ｓｉからなるチャンネル層７と、チャンネル層７上に形成された強磁性体からなる磁化固定層１２Ｂと、チャンネル層７と磁化固定層１２Ｂとの間に介在する第１トンネル障壁８Ｂとを備えている。さらに、第１トンネル障壁８Ｂは、チャンネル層７側の領域に位置する非晶質ＭｇＯ層と、磁化固定層１２Ｂ側の領域に位置する単結晶ＭｇＯ層とを有している。第２トンネル障壁８Ｃも同様に、チャンネル層７側の領域に位置する非晶質ＭｇＯ層と、磁化固定層１２Ｃ側の領域に位置する単結晶ＭｇＯ層とを有している。 （もっと読む）

【課題】熱的に安定であると同時に低電流の磁化反転を可能とするスピン注入書き込み方式用の磁気抵抗素子およびそれを用いた磁気メモリを提供する。
【解決手段】下地層１２と、下地層上に設けられ膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する磁化方向が可変の第１の磁性層１３と、第１の磁性層上に設けられた第１の非磁性層１５と、第１の非磁性層上に設けられ膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する磁化方向が固定された第２の磁性層１７と、を備え、第１の磁性層は、ＤＯ_２２構造またはＬ１_０構造を有しｃ軸が膜面に垂直方向を向くフェリ磁性体層を含み、第１の磁性層と第１の非磁性層と第２の磁性層とを貫く双方向電流によって、第１の磁性層の磁化方向が可変となる。 （もっと読む）

ＳＴＴ‐ＭＲＡＭのソースローディング効果を低減するシステム及び方法が開示される。特定の実施形態では、本方法は、メモリセルの安定動作を可能にする磁気トンネル接合（ＭＴＪ）構造のスイッチング電流比を決定することを含む。メモリセルは、アクセストランジスタに直列に結合されたＭＴＪ構造を含む。本方法は、ＭＴＪ構造の自由層に入射するオフセット磁場を変更することも含む。変更されたオフセット磁場によって、ＭＴＪ構造がそのスイッチング電流比を示すようにする。
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磁気トンネル接合デバイスおよび製造方法が開示される。特定の実施形態では、方法は、磁気トンネル接合構造のフリー層（１１０）上にキャップ材料（１１２）を堆積させてキャップ層を形成するステップと、キャップ材料の一部分を酸化して酸化された材料の層を形成するステップを含む。
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【課題】 ３００℃以下の温度において、Ｌ１₀構造ＦｅＰｔ規則合金が得られるＦｅＰｔ系磁性層を備える積層体構造物を提案する。
【解決手段】 積層体構造物は、アモルファス状態のＴａ層と、このＴａ層の上に形成された酸化亜鉛（ＺｎＯ）または酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる金属酸化物層と、この金属酸化物層の上に形成されたＦｅＰｔ系磁性層と、を有して構成される。 （もっと読む）

【課題】 特に、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を増大させることが可能なトンネル型磁気検出素子を提供することを目的としている。
【解決手段】 第１軟磁性層１３と第２軟磁性層１５との間に、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｉｒ−Ｍｎ、ＲｕあるいはＰｔのうち少なくともいずれか１種で形成された金属挿入層１４が挿入されている。前記第１軟磁性層１３と前記第２軟磁性層１５は、磁気的に結合されて同一方向に磁化されている。前記第１軟磁性層１３と絶縁障壁層５との間にはエンハンス層１２が形成されている。これにより、絶縁障壁層５がＭｇ−Ｏで形成されたトンネル型磁気抵抗効果素子において、従来に比べて、抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を増大させることが可能である。 （もっと読む）

【課題】 特に、フリー磁性層内にＴａ層を挿入した形態に比べて、上下シールド層間のギャップ長（ＧＬ）を小さくしつつ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を増大させることが可能なトンネル型磁気検出素子を提供することを目的としている。
【解決手段】 フリー磁性層６は、例えば、Ｍｇ−Ｔｉ−Ｏから成る絶縁障壁層５上に、下から、エンハンス層１２、第１軟磁性層１３、非磁性金属層１４、第２軟磁性層１５の順に積層されている。前記エンハンス層１２は例えばＣｏ−Ｆｅで、第１軟磁性層１３及び第２軟磁性層１５は例えばＮｉ−Ｆｅで、非磁性金属層１４は例えばＴｉで形成される。前記エンハンス層１２の平均膜厚と前記第１軟磁性層１３の平均膜厚を足した総合膜厚Ｔ５は１９Å以上２８Å以下で形成される。これにより従来に比べて安定して高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが出来る。 （もっと読む）

【課題】 特に、フリー磁性層の磁歪λｓの増加を小さく抑えつつ、従来に比べて抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を増大させることが可能なトンネル型磁気検出素子を提供することを目的としている。
【解決手段】 絶縁障壁層５は、Ｍｇ−Ｏで形成され、前記フリー磁性層６は、下からエンハンス層１２、第１軟磁性層１３、Ｃｏ−Ｔａ層１４及び第２軟磁性層１５の順に積層されている。このように軟磁性層１３，１５間にＣｏ−Ｔａ層１４を挿入した構成とすることで、フリー磁性層６の磁歪λｓの増加を小さく抑えつつ、従来に比べて抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を増大させることが可能である。 （もっと読む）

【課題】低保磁力、低磁歪および低ＲＡ値を確保しつつ、高いＴＭＲ比を得る。
【解決手段】フリー層１８は、トンネルバリア層１７の側から第１の強磁性層、挿入層および第２の強磁性層が順に積層された複合構造を有する。第１の強磁性層は、ＣｏＦｅ合金、または、そのＣｏＦｅ合金にＮｉなどを添加してなる合金を含み、かつ、正の磁歪定数を有する。挿入層は、Ｆｅ，ＣｏおよびＮｉから選択される少なくとも一種の磁性元素と、Ｔａ，Ｔｉ，Ｗ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｖ，ＭｇおよびＣｒから選択される少なくとも一種の非磁性元素とを含む。第２の強磁性層は、ＣｏＦｅやＮｉＦｅなどからなり、負の磁歪定数を有する。 （もっと読む）