JP2008028362A

Magnetoresistive element and magnetic memory

Abstract

Problem to be solved.To further reduce a reversing current at the time of magnetization reversal.

Solution.A magnetic resistance element has a first magnetization reference layer 11 in which the magnetization direction is fixed, a magnetization free layer 13 in which the magnetization direction is changed by the action of spin-polarized electrons, and a magnetization direction is fixed. The second magnetization reference layer 15 provided, the first intermediate layer 12 provided between the first magnetization reference layer 11 and the magnetization free layer 13, and the magnetization free layer 13 and the second magnetization reference layer 15 It is provided with a second intermediate layer 14 provided between the two, and the easy magnetization direction of the magnetization free layer 13 and the first magnetization reference layer 11 is perpendicular or parallel to the film surface, and the first The easy magnetization directions of the magnetization reference layer 11 and the second magnetization reference layer 15 are orthogonal to each other. [Selection diagram] Fig. 1

Term

Projected expiry 23 February 2027.

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14 claims: 2 independent, 12 dependent

  1. 1
    磁化の方向が固定された第1の磁化参照層と、 スピン偏極した電子の作用により磁化の方向が変化する磁化自由層と、 磁化の方向が固定された第2の磁化参照層と、 前記第1の磁化参照層と前記磁化自由層との間に設けられた第1の中間層と、 前記磁化自由層と前記第2の磁化参照層との間に設けられた第2の中間層と、 を具備し、 前記磁化自由層及び前記第1の磁化参照層の容易磁化方向は、膜面に対して垂直或いは平行であり、 前記第1の磁化参照層と前記第2の磁化参照層との容易磁化方向は、互いに直交することを特徴とする磁気抵抗素子。
  2. 2
    前記磁化自由層及び前記第1の磁化参照層の容易磁化方向は、膜面に対して垂直であり、 前記第2の磁化参照層の容易磁化方向は、膜面に対して平行であることを特徴とする請求項1に記載の磁気抵抗素子。
  3. 3
    前記第1の中間層は、絶縁体或いは半導体からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気抵抗素子。
  4. 4
    前記第2の中間層は、導電体からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の磁気抵抗素子。
  5. 5
    前記磁化自由層は、順に積層された第1の界面磁性層と主磁性層と第2の界面磁性層とを含み、 前記第1の界面磁性層は、前記第1の中間層に接するように配置され、 前記第2の界面磁性層は、前記第2の中間層に接するように配置されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の磁気抵抗素子。
  6. 6
    前記第1の磁化参照層は、積層された主磁性層と第3の界面磁性層とを含み、 前記第3の界面磁性層は、前記第1の中間層に接するように配置されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の磁気抵抗素子。
  7. 7
    前記界面磁性層は、強磁性体からなることを特徴とする請求項5又は6に記載の磁気抵抗素子。
  8. 8
    前記第1及び第2の磁化参照層の少なくとも1つは、順に積層された第1の磁性層と非磁性層と第2の磁性層とを含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の磁気抵抗素子。
  9. 9
    前記磁化自由層は、順に積層された第1の磁性層と非磁性層と第2の磁性層とを含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の磁気抵抗素子。
  10. 10
    交換結合力により前記第1の磁化参照層の磁化の方向を固定する第1の反強磁性層をさらに具備することを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の磁気抵抗素子。
  11. 11
    交換結合力により前記第2の磁化参照層の磁化の方向を固定する第2の反強磁性層をさらに具備することを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の磁気抵抗素子。
  12. 12
    請求項1乃至11のいずれかに記載の磁気抵抗素子と、この磁気抵抗素子に対して通電を行う第1及び第2の電極とを含むメモリセルを具備することを特徴とする磁気メモリ。
  13. 13
    前記第1及び第2の電極に電気的に接続され、かつ前記磁気抵抗素子に双方向に電流を供給する電源回路をさらに具備することを特徴とする請求項12に記載の磁気メモリ。
  14. 14
    前記メモリセルは、前記第2の電極と前記電源回路との間に電気的に接続された選択トランジスタを含むことを特徴とする請求項13に記載の磁気メモリ。
Independent claims14