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1. WO2022116871 - STORAGE CELL WITH NON-UNIFORM MAGNETIZATION

Publication Number WO/2022/116871
Publication Date 09.06.2022
International Application No. PCT/CN2021/132535
International Filing Date 23.11.2021
IPC
G11C 11/16 2006.1
GPHYSICS
11INFORMATION STORAGE
CSTATIC STORES
11Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
02using magnetic elements
16using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
CPC
G11C 11/16
GPHYSICS
11INFORMATION STORAGE
CSTATIC STORES
11Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
02using magnetic elements
16using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
G11C 11/1673
GPHYSICS
11INFORMATION STORAGE
CSTATIC STORES
11Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
02using magnetic elements
16using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
165Auxiliary circuits
1673Reading or sensing circuits or methods
G11C 11/1675
GPHYSICS
11INFORMATION STORAGE
CSTATIC STORES
11Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
02using magnetic elements
16using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
165Auxiliary circuits
1675Writing or programming circuits or methods
Applicants
  • 浙江驰拓科技有限公司 ZHEJIANG HIKSTOR TECHNLOGY CO., LTD. [CN]/[CN]
Inventors
  • 李州 LI, Zhou
  • 孟皓 MENG, Hao
Agents
  • 北京康信知识产权代理有限责任公司 KANGXIN PARTNERS, P.C.
Priority Data
202011391011.902.12.2020CN
Publication Language Chinese (zh)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) STORAGE CELL WITH NON-UNIFORM MAGNETIZATION
(FR) CELLULE DE STOCKAGE À MAGNÉTISATION NON UNIFORME
(ZH) 非一致磁化的存储单元
Abstract
(EN) Provided is a storage cell with non-uniform magnetization. The storage cell comprises a spin Hall effect layer, and two parallel magnetic tunnel junctions located on the same side surface of the spin Hall effect layer. Each magnetic tunnel junction comprises: a free layer, a barrier layer and a reference layer, which are sequentially stacked in a direction away from the spin Hall effect layer, wherein the two reference layers have fixed magnetization directions. The two magnetic tunnel junctions are of different shapes, or the two magnetic tunnel junctions are of the same shape but are arranged in different manners on the spin Hall effect layer, such that the slopes of easy axes of magnetization of the two magnetic tunnel junctions are opposite, i.e. negative or positive, thereby enabling the two free layers to exhibit opposite magnetization directions after the spin Hall effect layer is powered on. After the free layers in the two magnetic tunnel junctions are powered on, there is no need for an external magnetic field, and the two magnetic tunnel junctions can be always in a complementary resistance state by means of currents in different directions, and signals are read to realize differential storage, thereby saving on the area of a storage unit and reducing costs.
(FR) Une cellule de stockage à magnétisation non uniforme est divulguée. La cellule de stockage comprend une couche à effet Hall de spin, et deux jonctions tunnel magnétiques parallèles situées sur la même surface latérale de la couche à effet Hall de spin. Chaque jonction tunnel magnétique comprend : une couche libre, une couche barrière et une couche de référence, qui sont empilées séquentiellement dans une direction opposée à la couche à effet Hall de spin, les deux couches de référence présentant des directions de magnétisation fixes. Les deux jonctions tunnel magnétiques sont de formes différentes, ou les deux jonctions tunnel magnétiques sont de la même forme mais sont agencées de manières différentes sur la couche à effet Hall de spin, de sorte que les pentes des axes aisés de magnétisation des deux jonctions tunnel magnétiques soient opposées, c'est-à-dire négatives ou positives, permettant ainsi aux deux couches libres de présenter des directions de magnétisation opposées après la mise sous tension de la couche à effet Hall de spin. Après la mise sous tension des couches libres dans les deux jonctions tunnel magnétiques, il n'y a pas besoin d'un champ magnétique externe, et les deux jonctions tunnel magnétiques peuvent toujours être dans un état de résistance complémentaire au moyen de courants dans des directions différentes, et des signaux sont lus pour réaliser un stockage différentiel, ce qui permet d'économiser la surface d'une unité de stockage et de réduire les coûts.
(ZH) 本公开提供了一种非一致磁化的存储单元。该存储单元包括自旋霍尔效应层以及位于自旋霍尔效应层的同一侧表面的两个并列的磁性隧道结,各磁性隧道结包括:沿远离自旋霍尔效应层的方向顺序层叠的自由层、势垒层和参考层,两个参考层具有固定的磁化方向,两个磁性隧道结具有不同形状,或者两个磁性隧道结形状相同且在自旋霍尔效应层上具有不同的设置方式,用于使两个磁性隧道结的易磁化轴的斜率正负相反,从而在自旋霍尔效应层通电后使两个自由层表现相反的磁化方向。上述两个磁性隧道结中的自由层在通电后无需外磁场,通过不同方向的电流,使两个磁性隧道结总是互补阻态,读取信号实现差分存储,进而能够节省存储单位的面积,降低成本。
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