公开(公告)号：WO2012028664A1

公开(公告)日：2012-03-08

申请号：PCT/EP2011/065057

申请日：2011-08-31

Applicant: COMMISSARIAT À L'ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES ,  DIENY, Bernard

Inventor： DIENY, Bernard

IPC: H01L27/22 ,  G11C11/16 ,  H01F10/32 ,  H01L43/08

CPC classification number: G11C11/161 ,  B82Y25/00 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1673 ,  G11C11/1675 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/329 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08 ,  Y10S977/933 ,  Y10S977/935

Abstract: L'invention concerne un dispositif magnétique comportant une couche de référence (2) dont la direction d'aimantation est fixe et une couche de stockage (3) dont la direction d'aimantation est variable. Dans un mode écriture, la direction d'aimantation de la couche de stockage (3) est modifiée de façon à stocker un " 1 " ou un " 0 " dans cette couche de stockage. Dans un mode lecture, la résistance du dispositif magnétique est mesurée de façon à savoir ce qui est stocké dans la couche de stockage (3). Le dispositif magnétique est particulièrement remarquable en ce qu'il comporte en outre une couche de contrôle (4) dont la direction d'aimantation est variable. La direction d'aimantation de la couche de contrôle (4) est contrôlée de façon à augmenter l'efficacité du transfert de spin lorsque l'on veut écrire dans la couche de stockage (3) et à diminuer l'efficacité du transfert de spin lorsque l'on veut lire l'information contenue dans la couche de stockage (3) sans modifier cette information.

Abstract translation: 本发明涉及一种磁性装置，其包括其磁化方向固定的参考层（2）和存储层（3），其磁化方向是可变的。 在写入模式中，存储层（3）的磁化方向改变为在所述存储层中存储“1”或“0”。 在读取模式中，测量磁性装置的电阻以便知道存储层（3）中存储的内容。 磁性器件的特征在于其还包括其磁化方向可变的控制层（4）。 控制层（4）的磁化方向被控制，以便在期望写入存储层（3）的情况下提高自旋转印转矩的有效性，并且降低自旋转印转矩的有效性 期望在不修改所述信息的情况下读取存储层（3）中包含的信息的事件。

公开(公告)号：WO2013175326A1

公开(公告)日：2013-11-28

申请号：PCT/IB2013/053382

申请日：2013-04-29

Applicant: INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION ,  IBM (CHINA) INVESTMENT COMPANY LTD. ,  IBM RESEARCH GMBH

Inventor： FUHRER, Andreas ,  SALIS, Gian R.

IPC: H01L21/02

CPC classification number: G11C11/1673 ,  G11C11/1675 ,  H01L29/66984 ,  H03K19/23 ,  Y10S977/933 ,  Y10S977/935

Abstract: The present invention is notably directed to spin logic devices (100) and related methods. The devices (100) comprise: an electron confinement layer (8, 87, 89) confining an electron gas or 2DEG in a two- dimensional area subtended by a direction x and a direction y , the latter perpendicular to the former, the spin logic device configured for the 2DEG to support a persistent spin helix or PSH formed therein with a given spin component oscillating with periodicity λ along direction x but not oscillating along direction y ; and a majority logic circuit (14), said circuit comprising: one or more input devices (1, 1a, 1b, 1c, 1c1, 1c2, 1d), energizable to create respective local spin-polarizations (3) of the 2DEG in respective first regions (10) of the confinement layer, such as to form respective PSHs; and an output device (4), configured to detect, in a second region (40) of the confinement layer, an average spin-polarization (6) of the 2DEG resulting from one or more local spin-polarizations (3) created by the one or more input devices and diffused through one or more resulting PSHs, respectively, wherein a projection of a distance ( d ) between the second region (40) and any one of the first regions (1) onto said direction x is equal to n λ/ a , n integer, a equal to 2 or 4.

Abstract translation: 本发明特别涉及自旋逻辑器件（100）和相关方法。 装置（100）包括：电子限制层（8,87,89），其限制在由方向x和方向y对向的二维区域中的电子气体或2DEG，后者垂直于前者，自旋逻辑 配置用于2DEG的装置支持其中形成的持续自旋螺旋或PSH，其中给定的旋转分量以沿方向x的周期性λ振荡但不沿着y方向振荡; 和多数逻辑电路（14），所述电路包括：一个或多个输入装置（1,1a，1b，1c，1c1,1c2,1d），其能够激励以分别在所述2DEG中产生相应的局部自旋极化（3） 限制层的第一区域（10），以形成相应的PSH; 以及输出装置（4），被配置为在限制层的第二区域（40）中检测由一个或多个局部自旋极化（3）产生的2DEG的平均自旋极化（6） 一个或多个输入设备，并分别通过一个或多个所产生的PSH扩散，其中第二区域（40）和第一区域（1）中的任何一个之间的距离（d）的投影在所述方向x上等于n λ/ a，n整数，等于2或4。

公开(公告)号：WO2008157310A1

公开(公告)日：2008-12-24

申请号：PCT/US2008/066857

申请日：2008-06-13

Applicant: GRANDIS, INC. ,  CHEN, Eugene, Youjun ,  HUAI, Yiming ,  DRISKILL-SMITH, Alexander, A., G.

Inventor： CHEN, Eugene, Youjun ,  HUAI, Yiming ,  DRISKILL-SMITH, Alexander, A., G.

IPC: H01L29/76

CPC classification number: H01L27/228 ,  B82Y10/00 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1675 ,  H01L29/785 ,  H01L29/7853 ,  H01L29/7854 ,  Y10S977/935

Abstract: A magnetic memory cell and a magnetic memory incorporating the cell are described. The magnetic memory cell includes at least one magnetic element and at least one non-planar selection device. The magnetic element(s) are programmable using write current(s) driven through the magnetic element. The magnetic memory may include a plurality of magnetic storage cells, a plurality of bit lines corresponding to the plurality of magnetic storage cells, and a plurality of source lines corresponding to the plurality of magnetic storage cells.

Abstract translation: 描述了一种磁性存储单元和结合该单元的磁性存储器。 磁存储单元包括至少一个磁性元件和至少一个非平面选择装置。 磁性元件可以通过驱动通过磁性元件的写入电流来编程。 磁存储器可以包括多个磁存储单元，对应于多个磁存储单元的多个位线以及对应于多个磁存储单元的多个源极线。

公开(公告)号：WO2008005856A3

公开(公告)日：2008-06-19

申请号：PCT/US2007072521

申请日：2007-06-29

Applicant: UNIV CALIFORNIA ,  XIE YA-HONG

Inventor： XIE YA-HONG

IPC: H01L29/12

CPC classification number: H01L29/66984 ,  Y10S977/935

Abstract: A spin injection device and spin transistor including a spin injection device. A spin injection device includes different semiconductor materials and a spin-polarizing ferromagnetic material there between. The semiconductor materials may have different crystalline structures, e.g., a first material can be polycrystalline or amorphous silicon, and a second material can be single crystalline silicon. Charge carriers are spin-polarized when the traverse the spin-polarizing ferromagnetic material and injected into the second semiconductor material. A Schottky barrier height between the first semiconductor and ferromagnetic materials is larger than a second Schottky barrier height between the ferromagnetic and second semiconductor materials. A spin injection device may be a source of a spin field effect transistor.

Abstract translation: 自旋注入装置和自旋晶体管包括自旋注入装置。 自旋注入装置包括不同的半导体材料和位于其间的自旋极化铁磁材料。 半导体材料可具有不同的晶体结构，例如，第一材料可以是多晶硅或非晶硅，第二材料可以是单晶硅。 当横穿自旋极化铁磁材料并注入第二半导体材料时，电荷载流子自旋极化。 第一半导体和铁磁材料之间的肖特基势垒高度大于铁磁半导体材料和第二半导体材料之间的第二肖特基势垒高度。 自旋注入器件可以是自旋场效应晶体管的源极。

公开(公告)号：WO2006022197A1

公开(公告)日：2006-03-02

申请号：PCT/JP2005/015122

申请日：2005-08-19

Applicant: 日本電気株式会社 ,  杉林 直彦 ,  本田 雄士 ,  崎村 昇 ,  鈴木 哲広

Inventor： 杉林 直彦 ,  本田 雄士 ,  崎村 昇 ,  鈴木 哲広

IPC: H01L21/8246 ,  H01L27/105 ,  G11C11/15 ,  H01L43/08

CPC classification number: H01L27/228 ,  G11C11/15 ,  H01L43/08 ,  Y10S977/935

Abstract: 　複数の磁気抵抗素子５と、複数の積層フェリ磁性構造体８とを具備するメモリセルを用いる。複数の磁気抵抗素子５は、第１方向Ｙに延伸する複数の第１配線２７と、第１方向Ｙに実質的に垂直な第２方向Ｘに延伸する複数の第２配線２６とが交差する位置のそれぞれに対応して設けらている。複数の積層フェリ磁性構造体８は、複数の磁気抵抗素子５の各々に対応して、磁気抵抗素子５から所定の範囲の距離だけ離れて設けられ、積層フェリ磁性構造を有している。磁気抵抗素子５は、積層フェリ磁性構造を有する自由層１と、固定層３と、自由層１と固定層３との間に介設された非磁性層２とを備える。

Abstract translation: 存储单元包括多个磁阻元件（5）和多个层状铁磁结构体（8）。 多个磁阻元件（5）被布置在与第一方向Y上延伸的多个第一布线（27）相交的位置的位置处，与沿第二方向X延伸的多个第二布线（26）基本上垂直于 第一方向Y.多个分层铁磁结构体（8）以与磁阻元件（5）相隔一定距离的方式排列，以与各个磁阻元件（5）相对应并具有层状铁磁结构。 磁阻元件（5）具有具有层状铁磁结构的自由层（1），固定层（3）和布置在自由层（1）和固定层（1）之间的非磁性层 3）。

公开(公告)号：WO2011108359A1

公开(公告)日：2011-09-09

申请号：PCT/JP2011/053324

申请日：2011-02-17

Applicant: 株式会社日立製作所 ,  国立大学法人東北大学 ,  大野英男 ,  池田正二 ,  三浦勝哉 ,  小埜和夫 ,  竹村理一郎 ,  高橋宏昌

Inventor： 大野英男 ,  池田正二 ,  三浦勝哉 ,  小埜和夫 ,  竹村理一郎 ,  高橋宏昌

IPC: G11C11/15 ,  H01L21/8246 ,  H01L27/105 ,  H01L43/08

CPC classification number: H01L43/08 ,  G11C11/00 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1675 ,  H01L27/228 ,  Y10S977/935

Abstract: 　磁気メモリの選択トランジスタの駆動電流と磁気抵抗効果素子の磁化反転閾値電流の関係を最適化する。　磁気メモリセルの選択トランジスタの駆動電流と磁気抵抗効果素子１０１の磁化反転閾値電流の関係を最適化するため、「１」書込み時の磁化反転閾値電流を下げるための、磁気抵抗効果素子の記録層に、固定層と逆向きの磁場を印加する機構６０１～６０４を備える。

Abstract translation: 为了优化磁存储器的选择晶体管的驱动电流与磁阻效应元件（101）的磁反转阈值电流之间的关系，磁阻效应元件的记录层设置有机构（601至604 ），其施加与固定层的磁场相反的磁场，以便在写入“1”时减小磁反转阈值电流。

公开(公告)号：WO2010101586A1

公开(公告)日：2010-09-10

申请号：PCT/US2009/055031

申请日：2009-08-26

Applicant: YADAV TECHNOLOGY, INC. ,  RANJAN, Rajiv Yadav ,  KESHTBOD, Parviz

Inventor： RANJAN, Rajiv Yadav ,  KESHTBOD, Parviz

IPC: G11C11/15 ,  G11C11/16

CPC classification number: H01L43/02 ,  G11C11/16 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1675 ,  G11C11/5607 ,  G11C2211/5615 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08 ,  Y10S977/933 ,  Y10S977/935

Abstract: A multi-state spin-torque transfer magnetic random access memory (STTMRAM) is formed on a film and includes a first magnetic tunneling junctions (MTJ) having a first fixed layer, a first sub-magnetic tunnel junction (sub-MTJ) layer and a first free layer. The first fixed layer and first free layer each have a first magnetic anisotropy. The STTMRAM further includes a non-magnetic spacing layer formed on top of the first MTJ layer and a second MTJ formed on top of the non-magnetic spacing layer. The second MTJ has a second fixed layer, a second sub-MTJ layer and a second free layer. The second fixed and second free layers each have a second magnetic anisotropy, wherein at least one of the first or second magnetic anisotropy is perpendicular to the plane of the film.

Abstract translation: 在薄膜上形成多状态自旋扭矩传递磁随机存取存储器（STTMRAM），并且包括具有第一固定层，第一子磁性隧道结（sub-MTJ）层和第一子磁隧道结（sub-MTJ）层的第一磁隧道结（MTJ） 第一个自由层。 第一固定层和第一自由层各自具有第一磁各向异性。 STTMRAM还包括形成在第一MTJ层的顶部上的非磁性间隔层和形成在非磁性间隔层的顶部上的第二MTJ。 第二MTJ具有第二固定层，第二子MTJ层和第二自由层。 第二固定和第二自由层各自具有第二磁各向异性，其中第一或第二磁各向异性中的至少一个垂直于膜的平面。

公开(公告)号：WO2009003060A1

公开(公告)日：2008-12-31

申请号：PCT/US2008/068230

申请日：2008-06-25

Applicant: GRANDIS INC. ,  DING, Yunfei ,  LI, Zhanjie

Inventor： DING, Yunfei ,  LI, Zhanjie

IPC: G11B5/39 ,  G11B5/33 ,  H01L21/00 ,  H01F10/16 ,  G11C11/15

CPC classification number: G11B33/1493 ,  B82Y25/00 ,  G11B5/112 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1675 ,  H01F10/3263 ,  H01F41/34 ,  Y10S977/935

Abstract: Techniques and device designs associated with devices having magnetically shielded magnetic or magnetoresistive tunnel junctions (MTJs) and spin valves that are configured to operate based on spin-transfer torque switching.

Abstract translation: 与具有磁屏蔽磁阻或磁阻隧道结（MTJ）的设备相关联的技术和设备设计以及配置为基于自旋转移转矩切换操作的自旋阀。

公开(公告)号：WO2008005856A2

公开(公告)日：2008-01-10

申请号：PCT/US2007/072521

申请日：2007-06-29

Applicant: THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CALIFORNIA ,  XIE, Ya-Hong

Inventor： XIE, Ya-Hong

IPC: H01L29/40

CPC classification number: H01L29/66984 ,  Y10S977/935

Abstract: A spin injection device and spin transistor including a spin injection device. A spin injection device includes different semiconductor materials and a spin-polarizing ferromagnetic material there between. The semiconductor materials may have different crystalline structures, e.g., a first material can be polycrystalline or amorphous silicon, and a second material can be single crystalline silicon. Charge carriers are spin-polarized when the traverse the spin-polarizing ferromagnetic material and injected into the second semiconductor material. A Schottky barrier height between the first semiconductor and ferromagnetic materials is larger than a second Schottky barrier height between the ferromagnetic and second semiconductor materials. A spin injection device may be a source of a spin field effect transistor.

Abstract translation: 一种自旋注入装置和包括自旋注入装置的自旋晶体管。 自旋注入装置包括不同的半导体材料和其间的自旋极化铁磁材料。 半导体材料可以具有不同的结晶结构，例如，第一材料可以是多晶或非晶硅，第二材料可以是单晶硅。 当穿过自旋极化铁磁材料并注入到第二半导体材料中时，电荷载体是自旋极化的。 第一半导体和铁磁材料之间的肖特基势垒高度大于铁磁和第二半导体材料之间的第二肖特基势垒高度。 自旋注入装置可以是自旋场效应晶体管的源。

公开(公告)号：WO2006074810A1

公开(公告)日：2006-07-20

申请号：PCT/EP2005/014108

申请日：2005-12-29

Applicant: BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND,VERTRETEN DURCH DAS BUNDESMINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT UND TECHNOLGIE,DIESES VERTRETEN DURCH DEN PRÄSIDENTEN DER PHYSIKALISCH-TECHNISCHEN BUNDESANSTALT BRAUNSCHWEIG UND BERLIN ,  SCHUMACHER, Hans, Werner

Inventor： SCHUMACHER, Hans, Werner

IPC: G11C11/16

CPC classification number: G11C11/16 ,  Y10S977/935

Abstract: Method of magnetization reversal of the magnetization (M) of at least one first magnetic memory element of an array of magnetic memory elements comprising the steps of: applying a first magnetic field pulse to a first set of magnetic memory ele-ments, and applying a second magnetic field pulse to a second set of magnetic memory elements, such that during the application of the first and second magnetic field pulse the magnetization (M) of said first magnetic memory element which is to be re-versed upon the field pulse decay performs approximately an odd number of a half precessional turns, wherein the magnetization (M) of at least one second magnetic memory element which is not to be reversed upon the field pulse de-cay performs approximately a number of full precessional turns. The underlying concept of the invention is to improve the bit addressing in an array of magnetic memory cells by reducing the ringing of the magnetization of the free layer of the magnetic cells which are not selected for reversal but which are nevertheless subject to the application of a magnetic field pulse. This can be achieved by applying a field pulse to these cells which induces approximately a full precessional turn of the magnetization of the free layer of the cells. After the full precessional turn the magnetization is oriented very near the initial orientation along the easy axis of magnetization and the magnetic ringing after application of the half select field pulse is reduced.

Abstract translation: 磁存储元件阵列的至少一个第一磁存储元件的磁化（M）的磁化反转方法包括以下步骤：将第一磁场脉冲施加到第一组磁存储元件，并施加 第二磁场脉冲到第二组磁存储器元件，使得在施加第一和第二磁场脉冲期间，将要对场脉冲衰减进行修正的所述第一磁存储元件的磁化（M）执行 近似奇数的半旋转匝数，其中至少一个第二磁存储元件的磁场（M）在场脉冲去除之后不被反转，执行大约一定数量的全进位匝数。 本发明的基本概念是通过减少不被选择用于反转的磁性单元的自由层的磁化的振荡来改善磁存储单元的阵列中的位寻址，但仍然需要应用 磁场脉冲。 这可以通过对这些单元施加场脉冲来实现，这些单元引起单元自由层的磁化的大致完全转动。 在完全进动转弯之后，磁化方向非常接近沿易磁化轴的初始取向，并且在施加半选择场脉冲之后磁振响应减小。