專(zhuān)利名稱(chēng)：利用磁疇拖動(dòng)的磁器件單元及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁器件單元，更特別地，涉及利用磁疇拖動(dòng)技術(shù)讀和寫(xiě)多個(gè)數(shù)據(jù)位的磁器件單元及其操作方法。
背景技術(shù)：
用于信息存儲(chǔ)的磁器件可大致分成存儲(chǔ)器件(memory device)和存貯器件(storage device)。存儲(chǔ)器件需要固態(tài)性能方面的改進(jìn)，存貯器件需要存貯容量方面的改進(jìn)。
磁隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)是一種非易失性存儲(chǔ)器件和新的固態(tài)磁存儲(chǔ)器，其利用基于納米磁材料的自旋相關(guān)傳導(dǎo)現(xiàn)象的磁電阻效應(yīng)。也就是說(shuō)，MRAM利用自旋對(duì)電子傳輸現(xiàn)象的顯著影響而產(chǎn)生的巨磁致電阻(GMR)或隧道磁致電阻(TMR)。這里自旋是電子的自由度。
GMR是在鐵磁材料/金屬非磁材料/鐵磁材料的毗連布置中當(dāng)具有置于其間的非磁材料的鐵磁材料具有相同磁化方向和具有相反磁化方向時(shí)產(chǎn)生的電阻差。TMR是當(dāng)在鐵磁材料/絕緣體/鐵磁材料的毗連布置中兩鐵磁材料具有相同磁化方向時(shí)與兩鐵磁材料具有相反磁化方向時(shí)相比電流容易地流過(guò)時(shí)的電阻。由于利用GRM的MRAM具有由磁化方向引起的較小電阻差，因此不能得到大的電壓差。另外，由于MRAM具有與GMR層結(jié)合以構(gòu)成一單元的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)的尺寸大的缺點(diǎn)，因此目前正在積極進(jìn)行帶TMR層的MRAM的商業(yè)化的研究。
MRAM可包括作為開(kāi)關(guān)器件的晶體管和其中儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的磁隧道結(jié)(MTJ)單元。通常，MTJ單元可包括具有被釘扎磁化方向的被釘扎鐵磁層、其磁化方向可以平行于或反平行于被釘扎鐵磁層的被釘扎磁化方向的自由鐵磁層、以及位于被釘扎鐵磁層和自由鐵磁層之間且磁分隔被釘扎鐵磁層和自由鐵磁層的非磁層。
然而，由于一般的MRAM每MTJ單元僅儲(chǔ)存一位數(shù)據(jù)，因此在增大MRAM的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量方面存在限制。因此，為了增大諸如MRAM的磁存儲(chǔ)器的信息儲(chǔ)存容量，需要新的儲(chǔ)存技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種當(dāng)磁疇壁形成在自由層上以形成多個(gè)磁疇時(shí)利用磁疇拖動(dòng)技術(shù)以?xún)?chǔ)存多位數(shù)據(jù)或讀取所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)的磁器件單元及其操作方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種磁器件單元，包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元，包括具有可翻轉(zhuǎn)磁化方向且具有多個(gè)毗鄰磁疇的自由層、以及與部分自由層對(duì)應(yīng)地形成且具有被釘扎磁化方向的參考層，其中多個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域以陣列形成在該自由層上，每個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域以該參考層的有效尺寸單元形成以允許數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元在所述陣列中儲(chǔ)存多位數(shù)據(jù)；第一輸入部分，電連接到該自由層的該數(shù)據(jù)位區(qū)域的至少一個(gè)且連接到該參考層以施加寫(xiě)信號(hào)和讀信號(hào)中的至少一種；以及第二輸入部分，電連接到該自由層以通過(guò)施加用于磁疇拖動(dòng)的拖動(dòng)信號(hào)將儲(chǔ)存在該自由層的該數(shù)據(jù)位區(qū)域中的數(shù)據(jù)向相鄰數(shù)據(jù)位區(qū)域拖動(dòng)。
該寫(xiě)信號(hào)可以是脈沖形式的翻轉(zhuǎn)電流。
該讀信號(hào)可以是小于該翻轉(zhuǎn)電流的脈沖電流。
該翻轉(zhuǎn)電流和用于讀的該脈沖電流之一與該拖動(dòng)信號(hào)可以交替輸入，使得數(shù)據(jù)儲(chǔ)存操作和數(shù)據(jù)讀取操作之一與磁疇拖動(dòng)操作可以交替進(jìn)行。
該數(shù)據(jù)位區(qū)域可包括至少一個(gè)磁疇，且磁疇拖動(dòng)通過(guò)數(shù)據(jù)位區(qū)域單元進(jìn)行。
該數(shù)據(jù)位區(qū)域可包括至少一個(gè)磁疇，且磁疇拖動(dòng)通過(guò)數(shù)據(jù)位區(qū)域單元進(jìn)行。
該磁器件單元還可包括在該參考層和該自由層之間的非磁層。
該非磁層可以是導(dǎo)電層或用作隧穿勢(shì)壘的絕緣層。
該磁器件單元還可包括緩沖單元，其毗鄰該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元且形成在該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元的至少一側(cè)，以?xún)?chǔ)存根據(jù)磁疇拖動(dòng)被拖到該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元區(qū)域之外的數(shù)據(jù)。
可以形成多個(gè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元。該緩沖單元可以位于兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元之間。每數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元可以形成至少一個(gè)第一輸入部分。
所述多個(gè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元可以以陣列形成，且至少一個(gè)第一輸入部分可以與該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元的每個(gè)對(duì)應(yīng)地設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種操作磁器件單元的方法，該方法包括通過(guò)多個(gè)毗鄰數(shù)據(jù)位區(qū)域的至少一個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域的磁化方向指定來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，或者根據(jù)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域的磁化方向讀取所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)；以及進(jìn)行磁疇拖動(dòng)。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和所儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的讀取之一與該磁疇拖動(dòng)交替進(jìn)行。


通過(guò)參考附圖詳細(xì)描述其示例性實(shí)施例，本發(fā)明的上述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，附圖中圖1和2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的磁器件單元的視圖；圖3A至3C是示出圖1和2的第三數(shù)據(jù)位區(qū)域(具體數(shù)據(jù)位區(qū)域)通過(guò)施加翻轉(zhuǎn)電流而反轉(zhuǎn)且然后第三數(shù)據(jù)位區(qū)域的被反轉(zhuǎn)的磁化方向通過(guò)拖動(dòng)電流被拖動(dòng)到相鄰第四數(shù)據(jù)位區(qū)域的視圖；圖4A和4B是示出第三數(shù)據(jù)位區(qū)域(具體數(shù)據(jù)位區(qū)域)的磁化方向通過(guò)施加讀取脈沖電流到第三數(shù)據(jù)位區(qū)域而被讀取且通過(guò)拖動(dòng)電流被拖動(dòng)到相鄰第四數(shù)據(jù)位區(qū)域的視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例應(yīng)用到磁器件單元的拖動(dòng)電流信號(hào)脈沖1(拖動(dòng))、讀脈沖電流信號(hào)脈沖2(讀)、以及翻轉(zhuǎn)寫(xiě)脈沖電流信號(hào)脈沖2(寫(xiě))的曲線圖；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的磁器件單元的視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
圖1和2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的磁器件單元10的視圖。
參考圖1和2，磁器件單元10包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20、第一輸入部分40和第二輸入部分50。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20儲(chǔ)存多位數(shù)據(jù)。第一輸入部分40輸入寫(xiě)信號(hào)和讀信號(hào)的一個(gè)信號(hào)脈沖2。第二輸入部分50輸入用于拖動(dòng)磁疇的拖動(dòng)信號(hào)脈沖1。
磁器件單元10的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20包括自由層11和參考層15。自由層11可以翻轉(zhuǎn)磁化方向并具有多個(gè)毗鄰磁疇。參考層15形成為對(duì)應(yīng)于部分自由層11。非磁層13可布置在參考層15和自由層11之間。根據(jù)本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例，非磁層13形成在自由層11的整個(gè)表面之下。
磁器件單元10根據(jù)通過(guò)第二輸入部分50施加的拖動(dòng)信號(hào)脈沖1拖動(dòng)自由層11中的毗鄰磁疇，并利用電流誘導(dǎo)磁翻轉(zhuǎn)(CIMS)法(即自旋傳輸轉(zhuǎn)矩)通過(guò)與拖動(dòng)信號(hào)脈沖1同步，用通過(guò)第一輸入部分40施加的寫(xiě)信號(hào)(例如圖5的脈沖2(寫(xiě)))磁反轉(zhuǎn)部分磁區(qū)域(即與參考層15對(duì)應(yīng)的具體位置)以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)位(即0或1)。
此外，磁器件單元10根據(jù)通過(guò)第二輸入部分50施加的拖動(dòng)信號(hào)脈沖1和通過(guò)與拖動(dòng)信號(hào)脈沖1同步由第一輸入部分40施加的讀信號(hào)(例如圖5中的脈沖2(讀))來(lái)拖動(dòng)磁疇并在自由層11和參考層15之間施加讀信號(hào)(讀脈沖信號(hào))。這樣，磁器件單元10通過(guò)自旋隧穿效應(yīng)讀取儲(chǔ)存在磁疇中的信息數(shù)據(jù)。
圖1和2中的脈沖2是讀信號(hào)或?qū)懶盘?hào)。
形成自由層11以翻轉(zhuǎn)其磁化方向，且自由層11包括磁疇壁。由磁疇壁定義的多個(gè)毗鄰磁疇可布置在自由層11上。自由層11可由鐵磁材料形成。磁疇壁可以自然地形成。另外，根據(jù)鐵磁材料的各種類(lèi)型和沉積條件，可以調(diào)節(jié)由磁疇壁定義的磁疇的寬度。磁疇的磁化方向可以獨(dú)立地翻轉(zhuǎn)。
在磁器件單元10中，儲(chǔ)存數(shù)據(jù)或讀取數(shù)據(jù)可以通過(guò)自由層11的區(qū)域單元進(jìn)行，該區(qū)域單元對(duì)應(yīng)于參考層15的有效尺寸。參考層15的有效尺寸實(shí)際上確定自由層11中數(shù)據(jù)位區(qū)域的尺寸。
因此，自由層11的長(zhǎng)度可對(duì)應(yīng)于將要儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)位的數(shù)量和參考層15的有效尺寸(尤其地，在磁疇拖動(dòng)方向上的長(zhǎng)度)的乘積。因此，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20包括陣列中的多個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域，以通過(guò)參考層15的有效尺寸單元在其中儲(chǔ)存多位數(shù)據(jù)。
圖1是第一至第六數(shù)據(jù)位區(qū)域D1至D6的視圖，其每個(gè)具有與參考層15的尺寸對(duì)應(yīng)的尺寸以?xún)?chǔ)存六位數(shù)據(jù)。如果需要可以增加數(shù)據(jù)位區(qū)域的數(shù)量。在磁器件單元10中，數(shù)據(jù)位區(qū)域D1至D6的每個(gè)可以由在數(shù)據(jù)位區(qū)域D1至D6的每個(gè)的兩端具有磁疇勢(shì)壘的單個(gè)磁疇形成，或者由兩個(gè)以上磁疇形成。也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)位區(qū)域D1至D6包括至少一個(gè)磁疇。
參考層15具有被釘扎磁化方向并形成為對(duì)應(yīng)于自由層11的毗鄰磁疇中的部分區(qū)域(即一個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域)。參考層15可以由鐵磁材料形成。如圖1，參考層15可以形成在第三數(shù)據(jù)位區(qū)域D3下面。
非磁層13可以是諸如銅Cu的導(dǎo)電層，或者是用作隧穿勢(shì)壘的諸如氧化鋁層的絕緣層。
另一方面，第一輸入部分40電連接到自由層11的至少一個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域和參考層15。
圖1和2是當(dāng)?shù)谝惠斎氩糠?0電連接到參考層15和參考層15上方的單個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域(下文中，如果需要的話(huà)稱(chēng)為具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21)時(shí)的視圖。
寫(xiě)信號(hào)通過(guò)第一輸入部分40施加到自由層11和參考層15。這樣，寫(xiě)信號(hào)確定了參考層15上方的具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21的磁化方向。參考圖1，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20包括第一至第六數(shù)據(jù)位區(qū)域D1至D6的陣列。電連接到第一輸入部分40的具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21變成第三數(shù)據(jù)位區(qū)域D3。
當(dāng)寫(xiě)信號(hào)通過(guò)第一輸入部分40施加時(shí)，寫(xiě)信號(hào)確定第三位區(qū)域D3的磁化方向。例如，當(dāng)?shù)谌龜?shù)據(jù)位區(qū)域D3具有預(yù)定磁化方向時(shí)，第三數(shù)據(jù)位區(qū)域D3的磁化方向可以根據(jù)所施加的寫(xiě)信號(hào)反轉(zhuǎn)或保持。這樣設(shè)計(jì)的磁化方向表示記錄的數(shù)據(jù)位。
寫(xiě)信號(hào)是如圖5所示的脈沖型翻轉(zhuǎn)電流。參考層15上方自由層11中的具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21(即第三數(shù)據(jù)位區(qū)域D3)的磁化方向根據(jù)翻轉(zhuǎn)電流的極性選擇性翻轉(zhuǎn)，使得將要儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)位(即0或1)儲(chǔ)存在具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21中。
例如，當(dāng)施加預(yù)定翻轉(zhuǎn)電流，導(dǎo)致具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21的磁化方向與參考層15的磁化方向相同時(shí)，數(shù)據(jù)位被指定為零“0”。當(dāng)施加相反極性的翻轉(zhuǎn)電流，導(dǎo)致具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21具有與參考層15的磁化方向相反的磁化方向(反平行方向)時(shí)，數(shù)據(jù)位被指定為一“1”。這樣，通過(guò)改變翻轉(zhuǎn)電流的極性以使具體數(shù)據(jù)位區(qū)域的磁化方向與參考層15的磁化方向相同，或者與參考層15的磁化方向相反，數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存。參考圖1，第一至第六數(shù)據(jù)位區(qū)域D1至D6中的箭頭表示磁化方向。
另一方面，在數(shù)據(jù)讀取周期期間讀信號(hào)(例如圖5中的脈沖2(讀))通過(guò)第一輸入部分40施加到自由層11的具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21和參考層15。此時(shí)，參考層15、參考層15上自由層11的具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21、以及其間的非磁層13構(gòu)成磁隧道結(jié)(MTJ)單元。經(jīng)過(guò)MTJ單元的電流量和MTJ單元的電阻根據(jù)具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21的磁化方向是平行于還是反平行于參考層15而改變。利用此性質(zhì)，進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取操作。
如圖5所示，用于讀的脈沖電流小于用于寫(xiě)的翻轉(zhuǎn)電流。用于讀的脈沖電流與用于磁疇拖動(dòng)的拖動(dòng)信號(hào)同步，然后被施加。所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)信息可以根據(jù)具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21的磁化方向被讀取。
第二輸入部分50電連接到自由層11以將儲(chǔ)存在自由層11的數(shù)據(jù)位區(qū)域中的數(shù)據(jù)(即磁化方向)拖到相鄰數(shù)據(jù)位區(qū)域。根據(jù)通過(guò)第二輸入部分50輸入并施加的拖動(dòng)信號(hào)脈沖1，磁疇的磁化方向被拖到相鄰磁疇。因此，預(yù)定數(shù)據(jù)位區(qū)域的數(shù)據(jù)位移到相鄰數(shù)據(jù)位區(qū)域。這稱(chēng)為磁疇拖動(dòng)。
拖動(dòng)信號(hào)脈沖1可以是脈沖電流，其在預(yù)定時(shí)間間隔期間施加。可以施加拖動(dòng)信號(hào)脈沖1從而在具有至少一個(gè)磁疇的數(shù)據(jù)位區(qū)域單元中進(jìn)行磁疇拖動(dòng)。這里，由于磁疇拖動(dòng)實(shí)際上將預(yù)定磁疇的磁化方向朝向相鄰磁疇移動(dòng)，因此在每個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域單元中拖動(dòng)信號(hào)脈沖1在磁疇拖動(dòng)期間被保持，且周期性地施加以通過(guò)數(shù)據(jù)位區(qū)域單元進(jìn)行磁疇拖動(dòng)。
用于寫(xiě)的翻轉(zhuǎn)電流信號(hào)或讀脈沖電流信號(hào)與拖動(dòng)信號(hào)交替地施加。因此，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存操作或數(shù)據(jù)讀取操作與磁疇拖動(dòng)操作交替進(jìn)行。此外，多位數(shù)據(jù)可以依次儲(chǔ)存在多個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域中或依次從多個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域讀取。
另一方面，磁器件單元10還包括在儲(chǔ)存單元20的至少一側(cè)毗鄰儲(chǔ)存單元20的緩沖單元30以?xún)?chǔ)存由于磁疇拖動(dòng)而被拖出數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20外的數(shù)據(jù)。
當(dāng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20包括n個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域時(shí)，緩沖單元30可包括n或n-1個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域。也就是說(shuō)，緩沖單元30中數(shù)據(jù)位區(qū)域的數(shù)目與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的數(shù)據(jù)位區(qū)域的數(shù)目相同或比其少一個(gè)。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20和緩沖單元30中自由層11的物理特性相同。在圖1和2中，自由層11的中間部分用作數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20，自由層11的兩側(cè)部分用作緩沖單元30。由于寫(xiě)信號(hào)或讀信號(hào)不直接施加到緩沖單元30，因此緩沖單元30可以?xún)H包括自由層11或帶自由層11的層結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的磁器件單元10，緩沖單元30可以具有與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20相同的層結(jié)構(gòu)。該層結(jié)構(gòu)包括參考層15。信號(hào)可以不施加到緩沖單元30的參考層15。
參考圖1和2，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存或數(shù)據(jù)讀取在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的第三數(shù)據(jù)位區(qū)域D3中進(jìn)行。緩沖單元30包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20兩側(cè)的第一部分A和第二部分B。當(dāng)數(shù)據(jù)讀取期間磁疇拖動(dòng)從左到右進(jìn)行時(shí)，緩沖單元30的第一部分A包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20左側(cè)的三個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域，緩沖單元30的第二部分B包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20右側(cè)的兩個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的六個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域D1至D6中的數(shù)據(jù)的讀取可以通過(guò)將六個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域D1至D6中的數(shù)據(jù)向左拖動(dòng)從而將第六數(shù)據(jù)位區(qū)域D6的位置放置在第三數(shù)據(jù)位區(qū)域D3的位置上來(lái)啟動(dòng)。然后，交替進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)和向右拖動(dòng)數(shù)據(jù)區(qū)域，直到六個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域D1至D6中的所有數(shù)據(jù)被讀取。
參考圖1和2，參考層15形成在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的中間，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存或讀取操作在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的中間進(jìn)行。然而，本發(fā)明不限于此。
例如，儲(chǔ)存數(shù)據(jù)或讀取數(shù)據(jù)可以在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的第一數(shù)據(jù)位區(qū)域D1中進(jìn)行。緩沖單元30具有與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20中的數(shù)據(jù)位區(qū)域的數(shù)目相同或比其少一個(gè)的多個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域。緩沖單元30可以與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的數(shù)據(jù)讀取操作或數(shù)據(jù)儲(chǔ)存操作開(kāi)始處的數(shù)據(jù)位區(qū)域相鄰地放置(例如，當(dāng)數(shù)據(jù)讀取操作或數(shù)據(jù)儲(chǔ)存操作在第一數(shù)據(jù)位區(qū)域D1開(kāi)始時(shí)，緩沖單元30在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的左側(cè)，當(dāng)數(shù)據(jù)讀取操作或數(shù)據(jù)儲(chǔ)存操作在第六數(shù)據(jù)位區(qū)域D6開(kāi)始時(shí)，緩沖單元30在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的右側(cè))，或者位于數(shù)據(jù)位區(qū)域的兩側(cè)。這樣的示例可以從圖1和2的結(jié)構(gòu)推導(dǎo)出，因此為了簡(jiǎn)明而被省略。
當(dāng)緩沖單元30位于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的右邊或左邊時(shí)，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的數(shù)據(jù)被拖向緩沖單元30，然后可以在數(shù)據(jù)讀取周期期間進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取操作。此時(shí)，在數(shù)據(jù)讀取期間進(jìn)行的磁疇拖動(dòng)和在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存期間進(jìn)行的磁疇拖動(dòng)沿相同方向進(jìn)行。供選地，當(dāng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的數(shù)據(jù)移到緩沖單元30時(shí)，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。此時(shí)，在數(shù)據(jù)讀取期間進(jìn)行的磁疇拖動(dòng)和在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存期間進(jìn)行的磁疇拖動(dòng)方向相反。
當(dāng)n位數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20中時(shí)，緩沖單元30中數(shù)據(jù)位區(qū)域的數(shù)目可以比數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20中數(shù)據(jù)位區(qū)域的數(shù)目少一個(gè)。原因如下。緩沖單元30可形成來(lái)儲(chǔ)存n-1位數(shù)據(jù)。這是因?yàn)橐晃粩?shù)據(jù)可以?xún)?chǔ)存在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的數(shù)據(jù)讀取或數(shù)據(jù)儲(chǔ)存進(jìn)行處的數(shù)據(jù)位區(qū)域中且n-1位數(shù)據(jù)可以臨時(shí)儲(chǔ)存在緩沖單元30中。
當(dāng)緩沖單元30在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20兩側(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的數(shù)據(jù)可以在進(jìn)行磁疇拖動(dòng)期間讀取，而不在讀取操作前將數(shù)據(jù)移到緩沖單元30。在數(shù)據(jù)讀取期間進(jìn)行的磁疇拖動(dòng)和在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存期間進(jìn)行的磁疇拖動(dòng)以相反方向進(jìn)行。在這種情況下，當(dāng)n位數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20中時(shí)，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20兩側(cè)的緩沖單元30中的數(shù)據(jù)位區(qū)域的數(shù)目可以比數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20中的數(shù)據(jù)位區(qū)域的數(shù)目少一個(gè)。
另一方面，雖然已經(jīng)示出和描述了具有與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20毗鄰的緩沖單元30的磁器件單元10，但是磁器件單元10可以?xún)H包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20而沒(méi)有緩沖單元30。例如，通過(guò)向數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20增加將要儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)位區(qū)域中的位的數(shù)目，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20可包括用作緩沖的額外數(shù)據(jù)位區(qū)域。例如，當(dāng)儲(chǔ)存n位數(shù)據(jù)時(shí)，2n或2n-1個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域可以形成到數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20。
在根據(jù)本發(fā)明當(dāng)前實(shí)施例的磁器件單元10中，用于寫(xiě)的翻轉(zhuǎn)電流或用于讀的脈沖電流與拖動(dòng)電流交替施加。這樣，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存操作或數(shù)據(jù)讀取操作與磁疇拖動(dòng)操作交替進(jìn)行。磁器件單元10的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)讀取操作將參考圖3A至3C、4A和4B描述。
圖3A至3C是示出圖1和2的第三數(shù)據(jù)位區(qū)域D3(具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21)的磁化方向通過(guò)施加翻轉(zhuǎn)電流被反轉(zhuǎn)且然后將第三數(shù)據(jù)位區(qū)域D3的被反轉(zhuǎn)的磁化方向通過(guò)拖動(dòng)電流拖到相鄰第四數(shù)據(jù)位區(qū)域D4的視圖。圖4A和4B是示出第三數(shù)據(jù)位區(qū)域D3(具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21)的磁化方向通過(guò)將讀脈沖電流施加到第三數(shù)據(jù)位區(qū)域而被讀取且通過(guò)拖動(dòng)電流被拖到相鄰第四數(shù)據(jù)位區(qū)域D4的視圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例應(yīng)用到磁器件單元10的拖動(dòng)電流信號(hào)脈沖1(拖動(dòng))、讀脈沖電流信號(hào)脈沖2(讀)和翻轉(zhuǎn)寫(xiě)脈沖電流信號(hào)脈沖2(寫(xiě))的曲線圖。圖5的水平軸是時(shí)間(t)軸。
數(shù)據(jù)儲(chǔ)存操作如下進(jìn)行。在圖3A中當(dāng)翻轉(zhuǎn)電流施加到圖3A中的第三數(shù)據(jù)位區(qū)域D3時(shí)，在圖3B中第三數(shù)據(jù)位區(qū)域D3的磁化方向被反轉(zhuǎn)。接著，當(dāng)拖動(dòng)電流施加到自由層11時(shí)，每個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域的磁化方向被朝向相鄰數(shù)據(jù)位區(qū)域拖動(dòng)，如圖3C所示。也就是說(shuō)，圖3B的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20中第一至第六數(shù)據(jù)位區(qū)域D1至D6的磁化方向被朝向第二至第六數(shù)據(jù)位區(qū)域D2至D6和緩沖單元30的第二部分B的第一數(shù)據(jù)位區(qū)域B1拖動(dòng)一個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域。
如上所述，指定了具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21的磁化方向，然后具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21的數(shù)據(jù)(磁化方向)在預(yù)定時(shí)間后向數(shù)據(jù)位區(qū)域(即第四數(shù)據(jù)位區(qū)域D4)拖動(dòng)。接著，寫(xiě)信號(hào)再次施加到具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21以指定磁化方向。通過(guò)周期性施加拖動(dòng)電流和與拖動(dòng)電流同步的用于寫(xiě)的翻轉(zhuǎn)電流，此磁化方向的指定和拖動(dòng)交替進(jìn)行。這樣，多位數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在自由層11上多個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域的陣列中。在完成數(shù)據(jù)儲(chǔ)存之后，通過(guò)施加沿相反方向拖動(dòng)磁疇的拖動(dòng)信號(hào)，保持初始數(shù)據(jù)儲(chǔ)存位置，或者數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的第一至第六數(shù)據(jù)位區(qū)域D1至D6中。
所儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的讀取如下進(jìn)行。參考圖4A，當(dāng)讀脈沖電流施加到第三數(shù)據(jù)位區(qū)域D3時(shí)，可以讀取第三數(shù)據(jù)位區(qū)域的數(shù)據(jù)。拖動(dòng)電流施加到自由層11，如圖4B所示，然后每個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域的磁化方向被拖到相鄰數(shù)據(jù)位區(qū)域中。圖4A的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20中第一至第六數(shù)據(jù)位區(qū)域D1至D6的磁化方向被朝向第二至第六數(shù)據(jù)位區(qū)域D2至D6和緩沖單元30的第二部分B的第一數(shù)據(jù)位區(qū)域B1拖動(dòng)一個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域。
如上所述，具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21的磁化方向被讀取，然后具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21的數(shù)據(jù)(磁化方向)在預(yù)定時(shí)間后被朝向數(shù)據(jù)位區(qū)域(即第四數(shù)據(jù)位區(qū)域D4)拖動(dòng)。接著，讀信號(hào)再次施加到具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21以讀取具體數(shù)據(jù)位區(qū)域21的磁化方向。通過(guò)周期性施加拖動(dòng)電流和與拖動(dòng)電流同步的用于讀的脈沖電流，數(shù)據(jù)讀取和拖動(dòng)操作交替進(jìn)行，直到完成儲(chǔ)存在自由層11中的多位數(shù)據(jù)的讀取。在完成數(shù)據(jù)讀取之后，通過(guò)施加沿相反方向拖動(dòng)磁疇的拖動(dòng)信號(hào)，初始數(shù)據(jù)儲(chǔ)存位置被維持，或者數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的第一至第六數(shù)據(jù)位區(qū)域D1至D6中。
在數(shù)據(jù)讀取操作期間，用于讀的脈沖電流與磁疇拖動(dòng)信號(hào)同步，不反轉(zhuǎn)極性，如圖5所示，然后周期性地施加。例如，當(dāng)用于讀的脈沖電流施加在參考層15和自由層11的具體數(shù)據(jù)位區(qū)域之間時(shí)，經(jīng)過(guò)隧道勢(shì)壘的電流根據(jù)參考層15和自由層11的具體數(shù)據(jù)位區(qū)域的磁化方向是平行還是反平行而改變。因此，參考層15和自由層11的具體數(shù)據(jù)位區(qū)域具有相同磁化方向時(shí)的電阻值小于參考層15和自由層11的具體數(shù)據(jù)位區(qū)域具有彼此相反的磁化方向時(shí)的電阻值。根據(jù)上述電阻差，儲(chǔ)存在具體數(shù)據(jù)位區(qū)域中的數(shù)據(jù)值可以被識(shí)別。
在根據(jù)本發(fā)明當(dāng)前實(shí)施例的磁器件單元10中，用于讀數(shù)據(jù)的磁器件(即MTJ或GMR)和用于利用自旋傳輸轉(zhuǎn)矩法寫(xiě)入的磁器件在單個(gè)器件中實(shí)現(xiàn)。然而，本發(fā)明不限于此。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明當(dāng)前實(shí)施例的磁器件單元10可以應(yīng)用為用于通過(guò)磁疇拖動(dòng)讀取多位數(shù)據(jù)的磁器件(即MTJ或GMR)，或作為通過(guò)磁疇拖動(dòng)利用自旋傳輸轉(zhuǎn)矩寫(xiě)多位數(shù)據(jù)的磁器件。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的磁器件單元50的視圖。磁器件單元50可包括多個(gè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20。此外，磁器件單元50還可包括與儲(chǔ)存單元20毗鄰的緩沖單元30以?xún)?chǔ)存根據(jù)磁疇拖動(dòng)被拖到數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20外的數(shù)據(jù)。此時(shí)，至少一個(gè)第一輸入部分40形成為對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的每個(gè)。當(dāng)存在多個(gè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20和與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元20的每個(gè)對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)第一輸入部分40時(shí)，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量增大與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的數(shù)目一樣多，且可以實(shí)現(xiàn)與本發(fā)明的前述實(shí)施例相同或比其更快的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存或數(shù)據(jù)讀取速度。
在圖6中，緩沖單元30設(shè)置在兩個(gè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20之間。在具有多個(gè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20的結(jié)構(gòu)中，緩沖單元30可位于分別在第一數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元之前和最后數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元之后，在兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元之間的位置中的至少一個(gè)位置。
另一方面，參考圖6，一個(gè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20包括兩個(gè)參考層15和兩個(gè)第一輸入部分40。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20包括多個(gè)第一輸入部分40時(shí)，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存速度或數(shù)據(jù)讀取速度可以提高。
在另一示例中，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20包括多個(gè)參考層15和第一輸入部分40時(shí)，寫(xiě)信號(hào)和讀信號(hào)可以分別通過(guò)磁器件單元50中不同的第一輸入部分40施加。此外，施加寫(xiě)信號(hào)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20可以與讀取所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元20分隔開(kāi)。
如上所述，本發(fā)明的磁器件單元包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元，其包括自由層和參考層且儲(chǔ)存多位數(shù)據(jù)。自由層可以翻轉(zhuǎn)磁化方向且具有多個(gè)毗鄰磁疇。參考層形成為與自由層的部分區(qū)域?qū)?yīng)且具有被釘扎的磁化方向。構(gòu)成數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元以在自由層上以陣列形成多個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元利用參考層的有效尺寸單元將多位數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在該陣列中。此外，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存操作或數(shù)據(jù)讀取操作與磁疇拖動(dòng)操作交替進(jìn)行。磁疇拖動(dòng)操作將自由層的數(shù)據(jù)位區(qū)域中的數(shù)據(jù)向相鄰數(shù)據(jù)位區(qū)域拖動(dòng)。這樣，可以?xún)?chǔ)存或讀取多位數(shù)據(jù)。
因此，由于多位數(shù)據(jù)可以?xún)?chǔ)存在本發(fā)明的磁器件單元所應(yīng)用的每個(gè)單元中，所以磁器件單元的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量可以顯著增大。因此，可以實(shí)現(xiàn)具有顯著增大的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量的磁器件(例如MRAM)。
雖然已經(jīng)參考其示例性實(shí)施例特別顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的思想和范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種磁器件單元，包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元，包括具有可翻轉(zhuǎn)磁化方向且具有多個(gè)毗鄰磁疇的自由層、以及與該自由層的一部分對(duì)應(yīng)地形成且具有被釘扎磁化方向的參考層，其中多個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域以陣列形成在該自由層上，該數(shù)據(jù)位區(qū)域的每個(gè)以該參考層的有效尺寸單元形成以允許該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元在所述陣列中儲(chǔ)存多位數(shù)據(jù)；第一輸入部分，電連接到該自由層的該數(shù)據(jù)位區(qū)域的至少一個(gè)且電連接到該參考層以施加寫(xiě)信號(hào)和讀信號(hào)中的至少一種；以及第二輸入部分，電連接到該自由層以通過(guò)施加用于磁疇拖動(dòng)的拖動(dòng)信號(hào)將儲(chǔ)存在該自由層的該數(shù)據(jù)位區(qū)域中的數(shù)據(jù)向相鄰數(shù)據(jù)位區(qū)域拖動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的磁器件單元，其中該寫(xiě)信號(hào)是脈沖形式的翻轉(zhuǎn)電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的磁器件單元，其中該讀信號(hào)是小于該翻轉(zhuǎn)電流的脈沖電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的磁器件單元，其中該翻轉(zhuǎn)電流和用于讀的該脈沖電流之一與該拖動(dòng)信號(hào)交替地施加，使得數(shù)據(jù)儲(chǔ)存操作和數(shù)據(jù)讀取操作之一與磁疇拖到操作交替地進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的磁器件單元，其中該數(shù)據(jù)位區(qū)域的每個(gè)包括至少一個(gè)磁疇，且磁疇拖動(dòng)通過(guò)數(shù)據(jù)位區(qū)域單元進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的磁器件單元，其中該數(shù)據(jù)位區(qū)域的每個(gè)包括至少一個(gè)磁疇，磁疇拖動(dòng)通過(guò)數(shù)據(jù)位區(qū)域單元進(jìn)行，且該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存操作和該數(shù)據(jù)讀取操作之一與該磁疇拖動(dòng)操作交替地進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的磁器件單元，還包括該參考層和該自由層之間的非磁層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的磁器件單元，其中該非磁層是導(dǎo)電層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的磁器件單元，其中該非磁層是用作隧穿勢(shì)壘的絕緣層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的磁器件單元，還包括緩沖單元，其與該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元毗鄰且形成在該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元的至少一側(cè)以?xún)?chǔ)存根據(jù)磁疇拖動(dòng)被拖到該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元之外的數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的磁器件單元，其中形成多個(gè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元，該緩沖單元位于兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元之間，且每數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元形成至少一個(gè)第一輸入部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的磁器件單元，其中多個(gè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元以陣列形成，且每數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元形成至少一個(gè)第一輸入部分。
13.一種操作磁器件單元的方法，該磁器件單元包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元，包括具有可翻轉(zhuǎn)磁化方向且具有多個(gè)毗鄰磁疇的自由層、以及與該自由層的一部分對(duì)應(yīng)地形成且具有被釘扎磁化方向的參考層，其中多個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域以陣列形成在該自由層上，該數(shù)據(jù)位區(qū)域的每個(gè)以該參考層的有效尺寸單元形成以允許該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元在所述陣列中儲(chǔ)存多位數(shù)據(jù)；第一輸入部分，電連接到該自由層的該數(shù)據(jù)位區(qū)域的至少一個(gè)且電連接到該參考層以施加寫(xiě)信號(hào)和讀信號(hào)中的至少一種；以及第二輸入部分，電連接到該自由層以通過(guò)施加用于磁疇拖動(dòng)的拖動(dòng)信號(hào)將儲(chǔ)存在該自由層的該數(shù)據(jù)位區(qū)域中的數(shù)據(jù)向相鄰數(shù)據(jù)位區(qū)域拖動(dòng)，該方法包括通過(guò)該數(shù)據(jù)位區(qū)域中的至少一個(gè)的磁化方向指定來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，或者根據(jù)該數(shù)據(jù)位區(qū)域的所述至少一個(gè)的磁化方向讀取所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)；以及進(jìn)行磁疇拖動(dòng)，其中該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和所儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的讀取之一與該磁疇拖動(dòng)交替地進(jìn)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中該寫(xiě)信號(hào)是脈沖形式的翻轉(zhuǎn)電流。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中該讀信號(hào)是小于該翻轉(zhuǎn)電流的脈沖電流。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中該翻轉(zhuǎn)電流和用于讀的該脈沖電流之一與該拖動(dòng)信號(hào)交替地施加，使得數(shù)據(jù)儲(chǔ)存操作和數(shù)據(jù)讀取操作之一與磁疇拖到操作交替地進(jìn)行。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中該數(shù)據(jù)位區(qū)域的每個(gè)包括至少一個(gè)磁疇，且該磁疇拖動(dòng)通過(guò)數(shù)據(jù)位區(qū)域單元進(jìn)行。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中該數(shù)據(jù)位區(qū)域的每個(gè)包括至少一個(gè)磁疇，該磁疇拖動(dòng)通過(guò)數(shù)據(jù)位區(qū)域單元進(jìn)行，且該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存操作和該數(shù)據(jù)讀取操作之一與該磁疇拖動(dòng)操作交替地進(jìn)行。
19.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括該參考層和該自由層之間的非磁層。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中該非磁層是導(dǎo)電層。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中該非磁層是用作隧穿勢(shì)壘的絕緣層。
22.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中該磁器件單元還包括緩沖單元，其與該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元毗鄰且形成在該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元的至少一側(cè)以?xún)?chǔ)存根據(jù)該磁疇拖動(dòng)被拖到該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元之外的數(shù)據(jù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中形成多個(gè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元，該緩沖單元位于兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元之間，每數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元形成至少一個(gè)第一輸入部分，且數(shù)據(jù)讀取或儲(chǔ)存在所述多個(gè)數(shù)據(jù)單元中進(jìn)行。
24.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中多個(gè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元以陣列形成，每數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元形成至少一個(gè)第一輸入部分，且該數(shù)據(jù)讀取操作和該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存操作之一在所述多個(gè)數(shù)據(jù)單元中進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用磁疇拖動(dòng)的磁器件單元及其操作方法。該磁器件單元包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元，包括具有可翻轉(zhuǎn)磁化方向且具有多個(gè)毗鄰磁疇的自由層、以及與該自由層的一部分對(duì)應(yīng)地形成且具有被釘扎磁化方向的參考層，其中多個(gè)數(shù)據(jù)位區(qū)域以陣列形成在該自由層上，該數(shù)據(jù)位區(qū)域的每個(gè)以該參考層的有效尺寸單元形成，使得該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元以陣列儲(chǔ)存多位數(shù)據(jù)；第一輸入部分，電連接到該自由層的該數(shù)據(jù)位區(qū)域的至少一個(gè)和該參考層以施加寫(xiě)信號(hào)和讀信號(hào)中的至少一種；以及第二輸入部分，電連接到該自由層以將儲(chǔ)存在該自由層的該數(shù)據(jù)位區(qū)域中的數(shù)據(jù)向相鄰數(shù)據(jù)位區(qū)域拖動(dòng)，且施加用于磁疇拖動(dòng)的拖動(dòng)信號(hào)。
文檔編號(hào)G11C11/16GK101030444SQ200710008128
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者金起園, 金泰完, 曹永真, 黃仁俊 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社