公开(公告)号：US08582253B1

公开(公告)日：2013-11-12

申请号：US13488219

申请日：2012-06-04

申请人： Yuankai Zheng ,  Qunwen Leng ,  Mahendra Pakala ,  Zhitao Diao ,  Christian Kaiser ,  Cheng-Han Yang

发明人： Yuankai Zheng ,  Qunwen Leng ,  Mahendra Pakala ,  Zhitao Diao ,  Christian Kaiser ,  Cheng-Han Yang

IPC分类号： G11B5/39

CPC分类号： G11B5/3967 ,  G01R33/093 ,  G01R33/098 ,  G11B5/1278 ,  G11B5/3906 ,  H01L43/08

摘要： A magnetic sensor configured to reside in proximity to a recording medium during use having a high spin polarization reference layer stack above AFM layers. The reference layer stack comprises a first boron-free ferromagnetic layer above the AFM coupling layer; a magnetic coupling layer on and in contact with the first boron-free ferromagnetic layer; a second ferromagnetic layer comprising boron deposited on and contact with the magnetic coupling layer; and a boron-free third ferromagnetic layer on and in contact the second ferromagnetic layer. A barrier layer is deposited on and in contact with the boron-free third ferromagnetic layer. In one aspect of the invention, the magnetic coupling layer may comprise at least one of Ta, Ti, or Hf. A process for providing the magnetic sensor is also provided.

摘要翻译： 磁传感器被配置为在使用期间驻留在记录介质附近，在AFM层上方具有高自旋极化参考层堆叠。 参考层堆叠包括在AFM耦合层上方的第一无硼铁磁层; 与第一无硼铁磁层接触并与之接触的磁耦合层; 第二铁磁层，其包含沉积在磁耦合层上并与其接触的硼; 以及在第二铁磁层上并与之接触的无硼第三铁磁层。 阻挡层沉积在无硼第三铁磁层上并与无硼第三铁磁层接触。 在本发明的一个方面，磁耦合层可以包括Ta，Ti或Hf中的至少一种。 还提供了一种用于提供磁传感器的过程。

公开(公告)号：US08416619B2

公开(公告)日：2013-04-09

申请号：US13089538

申请日：2011-04-19

申请人： Yuankai Zheng ,  Haiwen Xi ,  Dimitar V. Dimitrov ,  Dexin Wang

发明人： Yuankai Zheng ,  Haiwen Xi ,  Dimitar V. Dimitrov ,  Dexin Wang

IPC分类号： G11C11/14

CPC分类号： H01L43/02 ,  B82Y25/00 ,  G11C11/16 ,  G11C11/1675 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3268 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10

摘要： A magnetic memory unit includes a tunneling barrier separating a free magnetic element and a reference magnetic element. A first phonon glass electron crystal layer is disposed on a side opposing the tunneling barrier of either the free magnetic element or the reference magnetic element. A second phonon glass electron crystal layer also be disposed on a side opposing the tunneling barrier of either the free magnetic element or the reference magnetic element to provide a Peltier effect on the free magnetic element and the reference magnetic element.

摘要翻译： 磁存储器单元包括分隔自由磁性元件和参考磁性元件的隧道势垒。 第一声​​子玻璃电子晶体层设置在与自由磁性元件或参考磁性元件的隧道势垒相对的一侧。 第二声子玻璃电子晶体层也设置在与自由磁性元件或参考磁性元件的隧道势垒相对的一侧上，以在自由磁性元件和参考磁性元件上提供珀尔帖效应。

公开(公告)号：US08289758B2

公开(公告)日：2012-10-16

申请号：US12943979

申请日：2010-11-11

申请人： Yuankai Zheng ,  Dimitar V. Dimitrov ,  Wei Tian ,  Dexin Wang ,  Zheng Gao ,  Xiaobin Wang

发明人： Yuankai Zheng ,  Dimitar V. Dimitrov ,  Wei Tian ,  Dexin Wang ,  Zheng Gao ,  Xiaobin Wang

IPC分类号： G11C11/16

CPC分类号： G11C11/161

摘要： Magnetic tunnel junctions having a specular insulative spacer are disclosed. The magnetic tunnel junction includes a free magnetic layer, a reference magnetic layer, an electrically insulating and non-magnetic tunneling barrier layer separating the free magnetic layer from the reference magnetic layer, and an electrically insulating and electronically reflective layer positioned to reflect at least a portion of electrons back into the free magnetic layer.

摘要翻译： 公开了具有镜面绝缘间隔物的磁隧道结。 磁性隧道结包括自由磁性层，参考磁性层，将自由磁性层与参考磁性层分离的电绝缘和非磁性隧道势垒层，以及电绝缘和电子反射层，其被定位成反射至少一个 部分电子返回自由磁性层。

公开(公告)号：US20120104522A1

公开(公告)日：2012-05-03

申请号：US12916738

申请日：2010-11-01

申请人： Wonjoon Jung ,  Yuankai Zheng ,  Zheng Gao

发明人： Wonjoon Jung ,  Yuankai Zheng ,  Zheng Gao

IPC分类号： H01L29/82

CPC分类号： H01F10/3254 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1659 ,  H01F10/3286 ,  H01F10/3295 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08

摘要： A magnetic tunnel junction cell that includes a ferromagnetic free layer; an enhancement layer having a thickness of at least about 15 Å; an oxide barrier layer; and a ferromagnetic reference layer, wherein the enhancement layer and the oxide barrier layer are positioned between the ferromagnetic reference layer and ferromagnetic free layer and the oxide barrier layer is positioned adjacent the ferromagnetic reference layer, and wherein the ferromagnetic free layer, the ferromagnetic reference layer, and the enhancement layer all have magnetization orientations that are out-of-plane

摘要翻译： 包括铁磁自由层的磁性隧道结电池; 增强层，其厚度至少约为15埃; 氧化物阻挡层; 和铁磁参考层，其中增强层和氧化物阻挡层位于铁磁参考层和铁磁性自由层之间，氧化物阻挡层位于铁磁参考层附近，其中铁磁性自由层铁磁参考层 ，增强层都具有非平面的磁化方向

公开(公告)号：US20110260274A1

公开(公告)日：2011-10-27

申请号：US13176029

申请日：2011-07-05

申请人： Yuankai Zheng ,  Zheng Gao ,  Wenzhong Zhu ,  Wonjoon Jung ,  Haiwen Xi

发明人： Yuankai Zheng ,  Zheng Gao ,  Wenzhong Zhu ,  Wonjoon Jung ,  Haiwen Xi

IPC分类号： H01L29/82

CPC分类号： H01F10/329 ,  B82Y25/00 ,  G11C11/161 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3268 ,  H01F10/3272 ,  H01L43/08

摘要： A magnetic cell includes a ferromagnetic free layer having a free magnetization orientation direction and a first ferromagnetic pinned reference layer having a first reference magnetization orientation direction that is parallel or anti-parallel to the free magnetization orientation direction. A first oxide barrier layer is between the ferromagnetic free layer and the first ferromagnetic pinned reference layer. The magnetic cell further includes a second ferromagnetic pinned reference layer having a second reference magnetization orientation direction that is orthogonal to the first reference magnetization orientation direction. The ferromagnetic free layer is between the first ferromagnetic pinned reference layer and the second ferromagnetic pinned reference layer.

摘要翻译： 磁性电池包括具有自由磁化取向方向的铁磁自由层和具有与自由磁化取向方向平行或反平行的第一参考磁化取向方向的第一铁磁性固定参考层。 第一氧化物阻挡层位于铁磁性自由层和第一铁磁性固定基准层之间。 磁性单元还包括具有与第一参考磁化取向方向正交的第二参考磁化定向方向的第二铁磁性固定参考层。 铁磁自由层在第一铁磁性钉扎参考层和第二铁磁性固定基准层之间。

公开(公告)号：US20110242883A1

公开(公告)日：2011-10-06

申请号：US13160969

申请日：2011-06-15

申请人： Yuankai Zheng ,  Dimitar V. Dimitrov ,  Haiwen Xi

发明人： Yuankai Zheng ,  Dimitar V. Dimitrov ,  Haiwen Xi

IPC分类号： G11C11/15

CPC分类号： G11C11/15 ,  G11C11/1675 ,  G11C11/5607

摘要： Methods of writing to a multi-bit MRAM memory unit are described. The method includes to self-detected writing to a multi-bit (i.e., multilevel) thermally assisted MRAM. The self-detected writing increases a reading margin between data state levels and decreases reading margin variability due to cell resistance variation.

摘要翻译： 描述写入多位MRAM存储器单元的方法。 该方法包括对多位（即多级）热辅助MRAM进行自检测写入。 自检的写入会增加数据状态级之间的读取余量，并降低由于单元格电阻变化而导致的读取边缘变化。

公开(公告)号：US07876604B2

公开(公告)日：2011-01-25

申请号：US12390006

申请日：2009-02-20

申请人： Yuankai Zheng ,  Yiran Chen ,  Xiaobin Wang ,  Zheng Gao ,  Dimitar V. Dimitrov ,  Wenzhong Zhu ,  Yong Lu

发明人： Yuankai Zheng ,  Yiran Chen ,  Xiaobin Wang ,  Zheng Gao ,  Dimitar V. Dimitrov ,  Wenzhong Zhu ,  Yong Lu

IPC分类号： G11C11/00 ,  G11C7/00 ,  G11C7/02

CPC分类号： G11C11/1673

摘要： Self-reference reading a magnetic tunnel junction data cell methods are disclosed. An illustrative method includes applying a read voltage across a magnetic tunnel junction data cell and forming a read current. The magnetic tunnel junction data cell has a first resistance state. The read voltage is sufficient to switch the magnetic tunnel junction data cell resistance. The method includes detecting the read current and determining if the read current remains constant during the applying step. If the read current remains constant during the applying step, then the first resistance state of the magnetic tunnel junction data cell is the resistance state that the read voltage was sufficient to switch the magnetic tunnel junction data cell to.

摘要翻译： 公开了自参考读取磁隧道结数据单元方法。 一种说明性方法包括在磁性隧道结数据单元上施加读取电压并形成读取电流。 磁性隧道结数据单元具有第一电阻状态。 读取电压足以切换磁性隧道结数据单元电阻。 该方法包括检测读取电流并确定在施加步骤期间读取电流是否保持恒定。 如果在施加步骤期间读取电流保持恒定，则磁性隧道结数据单元的第一电阻状态是读取电压足以将磁性隧道结数据单元切换到的电阻状态。

公开(公告)号：US20100128520A1

公开(公告)日：2010-05-27

申请号：US12502213

申请日：2009-07-13

申请人： Yuankai Zheng ,  Dimitar V. Dimitrov ,  Dexin Wang ,  Haiwen Xi ,  Xiaobin Wang ,  Wei Tian ,  Xiaohua Lou

发明人： Yuankai Zheng ,  Dimitar V. Dimitrov ,  Dexin Wang ,  Haiwen Xi ,  Xiaobin Wang ,  Wei Tian ,  Xiaohua Lou

IPC分类号： G11C11/14

CPC分类号： G11C11/161

摘要： An apparatus that includes a magnetic structure including a reference layer; and a free layer; an exchange coupling spacer layer; and a stabilizing layer, wherein the exchange coupling spacer layer is between the magnetic structure and the stabilizing layer and exchange couples the free layer of the magnetic structure to the stabilizing layer.

摘要翻译： 一种包括具有参考层的磁性结构的装置; 和自由层; 交换耦合间隔层; 和稳定层，其中所述交换耦合间隔层位于所述磁性结构和所述稳定层之间并且将所述磁性结构的自由层与所述稳定层交换。

公开(公告)号：US20100110784A1

公开(公告)日：2010-05-06

申请号：US12390006

申请日：2009-02-20

申请人： Yuankai Zheng ,  Yiran Chen ,  Xiaobin Wang ,  Zheng Gao ,  Dimitar V. Dimitrov ,  Wenzhong Zhu ,  Yong Lu

发明人： Yuankai Zheng ,  Yiran Chen ,  Xiaobin Wang ,  Zheng Gao ,  Dimitar V. Dimitrov ,  Wenzhong Zhu ,  Yong Lu

IPC分类号： G11C11/14 ,  G11C11/416

CPC分类号： G11C11/1673

摘要： Self-reference reading a magnetic tunnel junction data cell methods are disclosed. An illustrative method includes applying a read voltage across a magnetic tunnel junction data cell and forming a read current. The magnetic tunnel junction data cell has a first resistance state. The read voltage is sufficient to switch the magnetic tunnel junction data cell resistance. The method includes detecting the read current and determining if the read current remains constant during the applying step. If the read current remains constant during the applying step, then the first resistance state of the magnetic tunnel junction data cell is the resistance state that the read voltage was sufficient to switch the magnetic tunnel junction data cell to.

摘要翻译： 公开了自参考读取磁隧道结数据单元方法。 一种说明性方法包括在磁性隧道结数据单元上施加读取电压并形成读取电流。 磁性隧道结数据单元具有第一电阻状态。 读取电压足以切换磁性隧道结数据单元电阻。 该方法包括检测读取电流并确定在施加步骤期间读取电流是否保持恒定。 如果在施加步骤期间读取电流保持恒定，则磁性隧道结数据单元的第一电阻状态是读取电压足以将磁性隧道结数据单元切换到的电阻状态。

公开(公告)号：US07310265B2

公开(公告)日：2007-12-18

申请号：US10575970

申请日：2004-10-12

申请人： Yuankai Zheng ,  Yihong Wu

发明人： Yuankai Zheng ,  Yihong Wu

IPC分类号： G11C11/15

CPC分类号： G11C11/16 ,  G11C11/15

摘要： A memory cell (310) for a magnetic memory device (300) includes a free layer (311), a cap layer, an antiferromagnetic layer, and a synthetic antiferromagnetic layer which comprises two or more than two ferromagnetic layers that are antiferromagnetically coupled through non-magnetic space layers. The synthetic antiferromagnetic layer is pinned by antiferromagnetic layer. The antiferromagnetic layer and the synthetic antiferromagnetic layer form a synthetic antiferromagnetic pinned (SAFP) recording layer. The magnetization of the SAFP recording layer can be changed by combining a heating process and an external field induced from currents flowing along the bit line (320) and the word line (330). Therefore, a MRAM with high density, high thermal stability, low power dissipation and high heat tolerance can be achieved after introducing the SAFP recording layer due to the high volume and anisotropy energy of the SAFP recording layer.

摘要翻译： 用于磁存储器件（300）的存储单元（310）包括自由层（311），盖层，反铁磁层和合成反铁磁层，其包含两个或多于两个铁磁层，所述铁磁层通过非反磁铁 磁空间层。 合成反铁磁层由反铁磁层固定。 反铁磁层和合成反铁磁层形成合成反铁磁钉扎（SAFP）记录层。 可以通过组合加热过程和从沿位线（320）和字线（330）流动的电流感应的外部场来改变SAFP记录层的磁化。 因此，由于SAFP记录层的高体积和各向异性的能量，在引入SAFP记录层之后，可以实现具有高密度，高热稳定性，低功耗和高耐热性的MRAM。