公开(公告)号：US09385304B2

公开(公告)日：2016-07-05

申请号：US14203249

申请日：2014-03-10

申请人： Masahiko Nakayama ,  Tadashi Kai ,  Masaru Toko ,  Hiroaki Yoda ,  Hyung Suk Lee ,  Jae Geun Oh ,  Choon Kun Ryu ,  Min Suk Lee

发明人： Masahiko Nakayama ,  Tadashi Kai ,  Masaru Toko ,  Hiroaki Yoda ,  Hyung Suk Lee ,  Jae Geun Oh ,  Choon Kun Ryu ,  Min Suk Lee

IPC分类号： H01L27/00 ,  H01L43/02 ,  H01L43/12 ,  H01L45/00 ,  G11C11/56 ,  G11C11/15 ,  G11C11/16 ,  H01L27/22 ,  H01L27/24 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10

CPC分类号： H01L43/02 ,  G11C11/15 ,  G11C11/16 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/5607 ,  H01L27/222 ,  H01L27/228 ,  H01L27/2463 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10 ,  H01L43/12 ,  H01L45/04

摘要： According to one embodiment, a magnetic memory is disclosed. The memory includes a conductive layer containing a first metal material, a stacked body above the conductive layer, and including a first magnetization film containing a second metal material, a second magnetization film, and a tunnel barrier layer between the first magnetization film and the second magnetization film, and an insulating layer on a side face of the stacked body, and containing an oxide of the first metal material. The first magnetization film and/or the second magnetization film includes a first region positioned in a central portion, and a second region positioned in an edge portion and containing As, P, Ge, Ga, Sb, In, N, Ar, He, F, Cl, Br, I, Si, B, C, O, Zr, Tb, S, Se, or Ti.

摘要翻译： 根据一个实施例，公开了一种磁存储器。 该存储器包括一个包含第一金属材料的导电层，在该导电层上方的层叠体，并且包括一个第一磁化膜，该第一磁化膜含有第二金属材料，第二磁化膜和第一磁化膜与第二磁化膜之间的隧道势垒层 磁化膜和层叠体的侧面上的绝缘层，并且含有第一金属材料的氧化物。 第一磁化膜和/或第二磁化膜包括位于中心部分的第一区域和位于边缘部分中并且包含As，P，Ge，Ga，Sb，In，N，Ar，He的第二区域， F，Cl，Br，I，Si，B，C，O，Zr，Tb，S，Se或Ti。

公开(公告)号：US09178134B2

公开(公告)日：2015-11-03

申请号：US14203198

申请日：2014-03-10

申请人： Masahiko Nakayama ,  Tadashi Kai ,  Masaru Toko ,  Toshihiko Nagase ,  Hiroaki Yoda

发明人： Masahiko Nakayama ,  Tadashi Kai ,  Masaru Toko ,  Toshihiko Nagase ,  Hiroaki Yoda

IPC分类号： H01L29/00 ,  H01L43/10 ,  H01L43/12 ,  H01L45/00 ,  H01L29/82 ,  H01L27/24 ,  H01L27/22

CPC分类号： H01L43/10 ,  H01L27/222 ,  H01L27/228 ,  H01L27/2463 ,  H01L29/82 ,  H01L43/08 ,  H01L43/12 ,  H01L45/06

摘要： According to one embodiment, a magnetoresistive element is disclosed. The element includes a first magnetic film, a second magnetic film, and a first nonmagnetic layer formed between the first magnetic film and the second magnetic film. The second magnetic film includes a first magnetic layer formed on a side of the first nonmagnetic layer, a second magnetic layer formed on a side opposite to the first nonmagnetic layer, and a second nonmagnetic layer formed between the first magnetic layer and the second magnetic layer and containing TiN.

摘要翻译： 根据一个实施例，公开了一种磁阻元件。 元件包括第一磁性膜，第二磁性膜和形成在第一磁性膜和第二磁性膜之间的第一非磁性层。 第二磁性膜包括形成在第一非磁性层一侧的第一磁性层，形成在与第一非磁性层相反的一侧的第二磁性层和形成在第一磁性层和第二磁性层之间的第二非磁性层 并含有TiN。

公开(公告)号：US09123879B2

公开(公告)日：2015-09-01

申请号：US14202802

申请日：2014-03-10

申请人： Masahiko Nakayama ,  Masatoshi Yoshikawa ,  Tadashi Kai ,  Yutaka Hashimoto ,  Masaru Toko ,  Hiroaki Yoda ,  Jae Geun Oh ,  Keum Bum Lee ,  Choon Kun Ryu ,  Hyung Suk Lee ,  Sook Joo Kim

发明人： Masahiko Nakayama ,  Masatoshi Yoshikawa ,  Tadashi Kai ,  Yutaka Hashimoto ,  Masaru Toko ,  Hiroaki Yoda ,  Jae Geun Oh ,  Keum Bum Lee ,  Choon Kun Ryu ,  Hyung Suk Lee ,  Sook Joo Kim

IPC分类号： H01L27/00 ,  H01L43/02 ,  H01L27/22 ,  H01L43/08 ,  H01L43/12

CPC分类号： H01L43/02 ,  H01L27/222 ,  H01L27/224 ,  H01L27/226 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10 ,  H01L43/12

摘要： According to one embodiment, a magnetoresistive element is disclosed. The magnetoresistive element includes a reference layer, a tunnel barrier layer, a storage layer. The storage layer includes a first region and a second region provided outside the first region to surround the first region, the second region including element included in the first region and another element being different from the element. The magnetoresistive element further includes a cap layer including a third region and a fourth region provided outside the third region to surround the third region, the fourth region including an element included in the third region and the another element.

摘要翻译： 根据一个实施例，公开了一种磁阻元件。 磁阻元件包括参考层，隧道势垒层，存储层。 存储层包括第一区域和设置在第一区域外部以围绕第一区域的第二区域，第二区域包括包含在第一区域中的元素，而另一个元素不同于元件。 磁阻元件进一步包括盖层，该盖层包括第三区域和设置在第三区域外部以包围第三区域的第四区域，第四区域包括包括在第三区域中的元件和另一元件。

公开(公告)号：US08750029B2

公开(公告)日：2014-06-10

申请号：US13233420

申请日：2011-09-15

申请人： Eiji Kitagawa ,  Tadaomi Daibou ,  Tadashi Kai ,  Toshihiko Nagase ,  Katsuya Nishiyama ,  Koji Ueda ,  Hiroaki Yoda

发明人： Eiji Kitagawa ,  Tadaomi Daibou ,  Tadashi Kai ,  Toshihiko Nagase ,  Katsuya Nishiyama ,  Koji Ueda ,  Hiroaki Yoda

IPC分类号： G11C11/15 ,  H01L43/08

CPC分类号： H01L27/228 ,  G11C11/161 ,  H01L43/08

摘要： According to one embodiment, a magnetoresistive effect element includes a recording layer including ferromagnetic material with perpendicular magnetic anisotropy to a film surface and a variable orientation of magnetization, a reference layer including ferromagnetic material with perpendicular magnetic anisotropy to a film surface and an invariable orientation of magnetization, a nonmagnetic layer between the recording layer and the reference layer, a first underlayer on a side of the recoding layer opposite to a side on which the nonmagnetic layer is provided, and a second underlayer between the recording layer and the first underlayer. The second underlayer is a Pd film including a concentration of 3×1015 atms/cm2.

摘要翻译： 根据一个实施例，磁阻效应元件包括记录层，其包括对膜表面具有垂直磁各向异性的铁磁材料和磁化的可变取向，包括具有垂直磁性各向异性的铁磁材料的参考层和膜表面的不变取向 磁化，记录层和参考层之间的非磁性层，与记录层和第一底层之间的第二底层与编码层的与设置非磁性层的一侧相反的一侧的第一底层。 第二底层是包含浓度为3×1015atms / cm 2的Pd膜。

公开(公告)号：US08279663B2

公开(公告)日：2012-10-02

申请号：US13184976

申请日：2011-07-18

申请人： Masahiko Nakayama ,  Tadashi Kai ,  Sumio Ikegawa ,  Hiroaki Yoda ,  Tatsuya Kishi

发明人： Masahiko Nakayama ,  Tadashi Kai ,  Sumio Ikegawa ,  Hiroaki Yoda ,  Tatsuya Kishi

IPC分类号： G11C11/00

CPC分类号： H01L43/08 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1675 ,  H01L27/226

摘要： A magnetoresistance effect element includes: a first ferromagnetic layer having invariable magnetization perpendicular to a film plane; a second ferromagnetic layer having variable magnetization perpendicular to the film plane; a first nonmagnetic layer interposed between the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer; a third ferromagnetic layer provided on an opposite side of the second ferromagnetic layer from the first nonmagnetic layer, and having variable magnetization parallel to the film plane; and a second nonmagnetic layer interposed between the second and third ferromagnetic layers. Spin-polarized electrons are injected into the second ferromagnetic layer by flowing a current in the direction perpendicular to the film planes between the first and third ferromagnetic layers, precession movement is induced in the magnetization of the third ferromagnetic layer by injecting the spin-polarized electrons, and a microwave magnetic field of a frequency corresponding to the precession movement is applied to the second ferromagnetic layer.

摘要翻译： 磁阻效应元件包括：具有垂直于膜平面的不变磁化的第一铁磁层; 具有垂直于膜平面的可变磁化的第二铁磁层; 介于所述第一铁磁层和所述第二铁磁层之间的第一非磁性层; 第三铁磁层，其设置在所述第二铁磁层的与所述第一非磁性层相反的一侧上，并且具有与所述膜平面平行的可变磁化强度; 以及插入在第二和第三铁磁层之间的第二非磁性层。 通过在垂直于第一和第三铁磁层之间的膜平面的方向上流动电流，将旋转极化电子注入到第二铁磁层中，通过注入自旋极化电子在第三铁磁层的磁化中引起进动运动 并且将对应于进动运动的频率的微波磁场施加到第二铁磁层。

公开(公告)号：US20120241881A1

公开(公告)日：2012-09-27

申请号：US13310154

申请日：2011-12-02

申请人： Tadaomi DAIBOU ,  Junichi Ito ,  Tadashi Kai ,  Minoru Amano ,  Hiroaki Yoda ,  Terunobu Miyazaki ,  Shigemi Mizukami ,  Koji Ando ,  Kay Yakushiji ,  Shinji Yuasa ,  Hitoshi Kubota ,  Akio Fukushima ,  Taro Nagahama ,  Takahide Kubota

发明人： Tadaomi DAIBOU ,  Junichi Ito ,  Tadashi Kai ,  Minoru Amano ,  Hiroaki Yoda ,  Terunobu Miyazaki ,  Shigemi Mizukami ,  Koji Ando ,  Kay Yakushiji ,  Shinji Yuasa ,  Hitoshi Kubota ,  Akio Fukushima ,  Taro Nagahama ,  Takahide Kubota

IPC分类号： H01L43/10

CPC分类号： H01L43/10 ,  H01L23/528 ,  H01L27/222 ,  H01L27/226 ,  H01L43/02 ,  H01L43/08 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： A magnetoresistive element according to an embodiment includes: a base layer; a first magnetic layer formed on the base layer, and including a first magnetic film having an axis of easy magnetization in a direction perpendicular to a film plane, the first magnetic film including MnxGa100-x (45≦x

摘要翻译： 根据实施例的磁阻元件包括：基底层; 第一磁性层，其形成在所述基底层上，并且包括在垂直于膜平面的方向上具有容易磁化的轴的第一磁性膜，所述第一磁性膜包括Mn x Ga 100-x（45≤n1E; x <64原子％）; 形成在第一磁性层上的第一非磁性层; 以及形成在所述第一非磁性层上的第二磁性层，并且包括在垂直于膜平面的方向上具有容易磁化的轴的第二磁性膜，所述第二磁性膜包括MnyGa100-y（45＆lt; IL1; y <64原子％）， 。 第一和第二磁性层包括彼此不同的Mn组成比，第一磁性层的磁化方向可以通过第一非磁性层在第一磁性层和第二磁性层之间流动的电流而改变。

公开(公告)号：US08223533B2

公开(公告)日：2012-07-17

申请号：US12556883

申请日：2009-09-10

申请人： Jyunichi Ozeki ,  Naoharu Shimomura ,  Sumio Ikegawa ,  Tadashi Kai ,  Masahiko Nakayama ,  Hisanori Aikawa ,  Tatsuya Kishi ,  Hiroaki Yoda ,  Eiji Kitagawa ,  Masatoshi Yoshikawa

发明人： Jyunichi Ozeki ,  Naoharu Shimomura ,  Sumio Ikegawa ,  Tadashi Kai ,  Masahiko Nakayama ,  Hisanori Aikawa ,  Tatsuya Kishi ,  Hiroaki Yoda ,  Eiji Kitagawa ,  Masatoshi Yoshikawa

IPC分类号： G11C11/00

CPC分类号： H01L27/228 ,  B82Y25/00 ,  G11C11/161 ,  G11C11/5607 ,  H01F10/123 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3277 ,  H01F10/3286 ,  H01F10/329 ,  H01L43/08

摘要： A magnetic memory includes a magnetoresistive effect device comprising: a first ferromagnetic layer that has magnetic anisotropy in a direction perpendicular to a film plane thereof; a first nonmagnetic layer that is provided on the first ferromagnetic layer; a first reference layer that is provided on the first nonmagnetic layer, has magnetic anisotropy in a direction perpendicular to a film plane thereof, has magnetization antiparallel to a magnetization direction of the first ferromagnetic layer, and has a film thickness that is 1/5.2 to 1/1.5 times as large as a film thickness of the first ferromagnetic layer in the direction perpendicular to the film plane; a second nonmagnetic layer that is provided on the first reference layer; and a storage layer that is provided on the second nonmagnetic layer, has magnetic anisotropy in a direction perpendicular to a film plane thereof, and has a magnetization direction varied by spin-polarized electrons caused by flowing the current to the magnetoresistive effect device.

摘要翻译： 磁存储器包括磁阻效应器件，包括：在垂直于其膜平面的方向上具有磁各向异性的第一铁磁层; 设置在第一铁磁层上的第一非磁性层; 设置在第一非磁性层上的第一参考层在垂直于其膜平面的方向上具有磁各向异性，具有与第一铁磁层的磁化方向反平行的磁化，并且具有1 / 5.2〜 在第一铁磁层的垂直于膜平面的方向上的膜厚度的1/15倍; 设置在第一参考层上的第二非磁性层; 并且设置在第二非磁性层上的存储层在垂直于其膜平面的方向上具有磁各向异性，并且由于使电流流向磁阻效应器而引起的由自旋极化电子变化的磁化方向。

公开(公告)号：US08208292B2

公开(公告)日：2012-06-26

申请号：US13342324

申请日：2012-01-03

申请人： Tadashi Kai ,  Katsuya Nishiyama ,  Toshihiko Nagase ,  Masatoshi Yoshikawa ,  Eiji Kitagawa ,  Tadaomi Daibou ,  Makoto Nagamine ,  Masahiko Nakayama ,  Naoharu Shimomura ,  Hiroaki Yoda ,  Kei Yakushiji ,  Shinji Yuasa ,  Hitoshi Kubota ,  Taro Nagahama ,  Akio Fukushima ,  Koji Ando

发明人： Tadashi Kai ,  Katsuya Nishiyama ,  Toshihiko Nagase ,  Masatoshi Yoshikawa ,  Eiji Kitagawa ,  Tadaomi Daibou ,  Makoto Nagamine ,  Masahiko Nakayama ,  Naoharu Shimomura ,  Hiroaki Yoda ,  Kei Yakushiji ,  Shinji Yuasa ,  Hitoshi Kubota ,  Taro Nagahama ,  Akio Fukushima ,  Koji Ando

IPC分类号： G11C11/00

CPC分类号： H01L43/10 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1675 ,  H01L27/228 ,  Y10S977/935

摘要： According to one embodiment, a magnetoresistive element includes a first magnetic layer with a variable magnetization and an easy-axis in a perpendicular direction to a film surface, a second magnetic layer with an invariable magnetization and an easy-axis in the perpendicular direction, and a first nonmagnetic layer between the first and second magnetic layers. The first magnetic layer comprises a ferromagnetic material including an alloy in which Co and Pd, or Co and Pt are alternately laminated on an atomically close-packed plane thereof. The first magnetic layer has C-axis directing the perpendicular direction. And a magnetization direction of the first magnetic layer is changed by a current flowing through the first magnetic layer, the first nonmagnetic layer and the second magnetic layer.

摘要翻译： 根据一个实施例，磁阻元件包括具有可变磁化的第一磁性层和在垂直于膜表面的垂直方向上的易轴，具有不变磁化的第二磁性层和垂直方向上的易轴，以及 在第一和第二磁性层之间的第一非磁性层。 第一磁性层包括铁磁材料，其包括Co和Pd或Co和Pt交替层压在原子紧密堆积的平面上的合金。 第一磁性层具有指向垂直方向的C轴。 并且通过流过第一磁性层，第一非磁性层和第二磁性层的电流改变第一磁性层的磁化方向。

公开(公告)号：US08169817B2

公开(公告)日：2012-05-01

申请号：US12715699

申请日：2010-03-02

申请人： Masahiko Nakayama ,  Hiroaki Yoda ,  Tadashi Kai ,  Hisanori Aikawa ,  Katsuya Nishiyama ,  Jyunichi Ozeki

发明人： Masahiko Nakayama ,  Hiroaki Yoda ,  Tadashi Kai ,  Hisanori Aikawa ,  Katsuya Nishiyama ,  Jyunichi Ozeki

IPC分类号： G11C11/00

CPC分类号： H01L43/08 ,  B82Y25/00 ,  G11C7/04 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1675 ,  H01F10/126 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3286 ,  H01F10/329 ,  H01F10/3295 ,  H01L43/10

摘要： A magnetoresistive device includes: a magnetic recording layer including a first magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy, and a second magnetic layer having in-plane magnetic anisotropy and being exchange-coupled to the first magnetic layer, Curie temperature of the second magnetic layer being lower than Curie temperature of the first magnetic layer, and the magnetic recording layer having a magnetization direction perpendicular to a film plane; a magnetic reference layer having a magnetization direction which is perpendicular to a film plane and is invariable; and a nonmagnetic layer provided between the magnetic recording layer and the magnetic reference layer. The magnetization direction of the magnetic recording layer is changeable by spin-polarized electrons caused by flowing current between the magnetic recording layer and the magnetic reference layer in a direction perpendicular to the film plane.

摘要翻译： 磁阻器件包括：包括具有垂直磁各向异性的第一磁性层的磁记录层和具有面内磁各向异性并与第一磁性层交换耦合的第二磁性层，第二磁性层的居里温度较低 第一磁性层的居里温度，磁化方向垂直于膜面的磁记录层; 具有垂直于膜平面的磁化方向且不变的磁参考层; 以及设置在磁记录层和磁参考层之间的非磁性层。 磁记录层的磁化方向可以由磁记录层和磁参考层之间的流动电流在垂直于膜平面的方向上引起的自旋极化电子改变。

公开(公告)号：US20120069640A1

公开(公告)日：2012-03-22

申请号：US13232782

申请日：2011-09-14

申请人： Toshihiko Nagase ,  Tadashi Kai ,  Makoto Nagamine ,  Katsuya Nishiyama ,  Eiji Kitagawa ,  Tadaomi Daibou ,  Koji Ueda ,  Hiroaki Yoda ,  Kay Yakushiji ,  Shinji Yuasa ,  Hitoshi Kubota ,  Taro Nagahama ,  Akio Fukushima ,  Koji Ando

发明人： Toshihiko Nagase ,  Tadashi Kai ,  Makoto Nagamine ,  Katsuya Nishiyama ,  Eiji Kitagawa ,  Tadaomi Daibou ,  Koji Ueda ,  Hiroaki Yoda ,  Kay Yakushiji ,  Shinji Yuasa ,  Hitoshi Kubota ,  Taro Nagahama ,  Akio Fukushima ,  Koji Ando

IPC分类号： G11C11/16

CPC分类号： H01L27/228 ,  G11C11/161 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10

摘要： A magnetoresistive element according to an embodiment includes: a first and second magnetic layers having an easy axis of magnetization in a direction perpendicular to a film plane; and a first nonmagnetic layer interposed between the first and second magnetic layers, at least one of the first and second magnetic layers including a structure formed by stacking a first and second magnetic films, the second magnetic film being located closer to the first nonmagnetic layer, the second magnetic film including a structure formed by repeating stacking of a magnetic material layer and a nonmagnetic material layer at least twice, the nonmagnetic material layers of the second magnetic film containing at least one element selected from the group consisting of Ta, W, Hf, Zr, Nb, Mo, Ti, V, and Cr, one of the first and second magnetic layers having a magnetization direction that is changed by applying a current.

摘要翻译： 根据实施例的磁阻元件包括：在垂直于膜平面的方向上具有易磁化轴的第一和第二磁性层; 以及介于所述第一和第二磁性层之间的第一非磁性层，所述第一和第二磁性层中的至少一个包括通过堆叠第一和第二磁性膜形成的结构，所述第二磁性膜位于更靠近所述第一非磁性层的位置， 所述第二磁性膜包括通过将磁性材料层和非磁性材料层重复堆叠至少两次形成的结构，所述第二磁性膜的非磁性材料层含有选自Ta，W，Hf中的至少一种元素 ，Zr，Nb，Mo，Ti，V和Cr中的一种，所述第一和第二磁性层之一具有通过施加电流而改变的磁化方向。