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1. WO2017010549 - 磁気抵抗効果素子および磁気メモリ

公開番号 WO/2017/010549
公開日 19.01.2017
国際出願番号 PCT/JP2016/070850
国際出願日 14.07.2016
予備審査請求日 28.11.2016
IPC
H01L 21/8246 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
21半導体装置または固体装置またはそれらの部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
701つの共通基板内または上に形成された複数の固体構成部品または集積回路からなる装置またはその特定部品の製造または処理;集積回路装置またはその特定部品の製造
771つの共通基板内または上に形成される複数の固体構成部品または集積回路からなる装置の製造または処理
78複数の別個の装置に基板を分割することによるもの
82それぞれが複数の構成部品からなる装置,例.集積回路の製造
822基板がシリコン技術を用いる半導体であるもの
8232電界効果技術
8234MIS技術
8239メモリ構造
8246リードオンリーメモリ構造(ROM)
H01F 10/16 2006.01
H電気
01基本的電気素子
F磁石;インダクタンス;変成器;それらの磁気特性による材料の選択
10磁性薄膜,例.1磁区構造のもの
08磁性体層によって特徴づけられたもの
10組成によって特徴づけられたもの
12金属または合金
16コバルトを含むもの
H01F 10/32 2006.01
H電気
01基本的電気素子
F磁石;インダクタンス;変成器;それらの磁気特性による材料の選択
10磁性薄膜,例.1磁区構造のもの
32スピン変換連結の多層,例,極小構造の超格子
H01L 27/105 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
271つの共通基板内または上に形成された複数の半導体構成部品または他の固体構成部品からなる装置
02整流,発振,増幅またはスイッチングに特に適用される半導体構成部品を含むものであり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有する集積化された受動回路素子を含むもの
04基板が半導体本体であるもの
10複数の個々の構成部品を反復した形で含むもの
105電界効果構成部品を含むもの
H01L 29/82 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
29整流,増幅,発振またはスイッチングに特に適用される半導体装置であり,少なくとも1つの電位障壁または表面障壁を有するもの;少なくとも1つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合空乏層またはキャリア集中層,を有するコンデンサーまたは抵抗器;半導体本体または電極の細部
66半導体装置の型
82装置に印加される磁界の変化によって制御可能なもの
H01L 43/08 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
43電流磁気効果またはこれに類似な磁気効果を利用した装置;それらの装置またはその部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
08磁界制御抵抗
CPC
G11C 11/161
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
161details concerning the memory cell structure, e.g. the layers of the ferromagnetic memory cell
H01F 10/16
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
10Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
08characterised by magnetic layers
10characterised by the composition
12being metals or alloys
16containing cobalt
H01F 10/32
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
10Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
32Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
H01F 10/3236
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
10Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
32Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
3227Exchange coupling via one or more magnetisable ultrathin or granular films
3231via a non-magnetic spacer
3236made of a noble metal, e.g.(Co/Pt) n multilayers having perpendicular anisotropy
H01F 10/3254
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
10Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
32Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
324Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
3254the spacer being semiconducting or insulating, e.g. for spin tunnel junction [STJ]
H01F 10/3272
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
10Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
32Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
324Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
3268the exchange coupling being asymmetric, e.g. by use of additional pinning, by using antiferromagnetic or ferromagnetic coupling interface, i.e. so-called spin-valve [SV] structure, e.g. NiFe/Cu/NiFe/FeMn
3272by use of anti-parallel coupled [APC] ferromagnetic layers, e.g. artificial ferrimagnets [AFI], artificial [AAF] or synthetic [SAF] anti-ferromagnets
出願人
  • 国立大学法人東北大学 TOHOKU UNIVERSITY [JP]/[JP]
発明者
  • 佐藤 英夫 SATO Hideo
  • 池田 正二 IKEDA Shoji
  • マティアス ベルスワイラー Mathias BERSWEILER
  • 本庄 弘明 HONJOU Hiroaki
  • 渡部 杏太 WATANABE Kyota
  • 深見 俊輔 FUKAMI Shunsuke
  • 松倉 文▲礼▼ MATSUKURA Fumihiro
  • 伊藤 顕知 ITO Kenchi
  • 丹羽 正昭 NIWA Masaaki
  • 遠藤 哲郎 ENDOH Tetsuo
  • 大野 英男 OHNO Hideo
代理人
  • 特許業務法人 英知国際特許事務所 EICHI PATENT & TRADEMARK CORP.
優先権情報
2015-15548116.07.2015JP
公開言語 (言語コード) 日本語 (JA)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(EN) MAGNETORESISTIVE ELEMENT AND MAGNETIC MEMORY
(FR) ÉLÉMENT MAGNÉTORÉSISTIF ET MÉMOIRE MAGNÉTIQUE
(JA) 磁気抵抗効果素子および磁気メモリ
要約
(EN)
The present invention realizes a highly integrated high-capacity magnetic memory through miniaturization. The present invention can provide: a magnetoresistive element; and a magnetic memory using the magnetoresistive element, wherein the magnetoresistive element is provided with a first magnetic layer (25) having a magnetization direction perpendicular to a film surface, a first non-magnetic layer (13) disposed adjacent to one side of the first magnetic layer (25), and a second magnetic layer (12) which is disposed adjacent to the other side of the first magnetic layer (25) opposed to the first non-magnetic layer (13) and has a magnetization direction perpendicular to the film surface. The first magnetic layer (25) includes at least one 3d ferromagnetic transition metal element such as Co, Fe, Ni and Mn, and has the function of increasing the interfacial magnetic anisotropy energy density (Ki) at the interface between the first magnetic layer (25) and the first non-magnetic layer (13), and the second magnetic layer (12) includes at least one 3d ferromagnetic transition metal element such as Co, Fe, Ni and Mn, and has a saturation magnetization lower than the saturation magnetization (Ms) of the first magnetic layer (25).
(FR)
La présente invention permet d'obtenir une mémoire magnétique de grande capacité hautement intégrée par miniaturisation. La présente invention peut porter sur : un élément magnétorésistif; et une mémoire magnétique utilisant cet élément magnétorésistif, l'élément magnétorésistif comprenant une première couche magnétique (25) ayant une direction d'aimantation perpendiculaire à une surface de film, une première couche non magnétique (13) disposée adjacente à une face de la première couche magnétique (25), et une seconde couche magnétique (12) qui est disposée adjacente à l'autre face de la première couche magnétique (25) à l'opposé de la première couche non magnétique (13) et a une direction d'aimantation perpendiculaire à la surface de film. La première couche magnétique (25) comprend au moins un élément métal de transition ferromagnétique 3d tel que Co, Fe, Ni et Mn, et pour fonction d'augmenter la densité d'énergie d'anisotropie magnétique interfaciale (Ki) à l'interface entre la première couche magnétique (25) et la première couche non magnétique (13), et la seconde couche magnétique (12) comprend au moins un élément métal de transition ferromagnétique 3d tel que Co, Fe, Ni et Mn, et présente une aimantation à saturation inférieure à l'aimantation à saturation (Ms) de la première couche magnétique (25).
(JA)
微細化により高集積化された大容量の磁気メモリを実現する。 磁化方向が膜面垂直方向である第1の磁性層(25)と、第1の磁性層(25)に隣接して設けられる第1の非磁性層(13)と、第1の磁性層(25)の第1の非磁性層(13)とは反対側に隣接して設けられ、磁化方向が膜面垂直方向である第2の磁性層(12)とを備え、第1の磁性層(25)は、Co、Fe、Ni、Mnなどの3d強磁性遷移金属元素を少なくとも一つ含み、第1の非磁性層(13)との界面に界面磁気異方性エネルギー密度(Ki)を増大させる機能を有し、第2の磁性層(12)は、Co、Fe、Ni、Mnなどの3d強磁性遷移金属元素を少なくとも一つ含み、第1の磁性層(25)の飽和磁化(Ms)よりも低い飽和磁化である、磁気抵抗効果素子及び当該磁気抵抗効果素子を用いた磁気メモリを提供することができる。
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