【技术实现步骤摘要】
一种磁多层结构、磁性结器件和磁性随机存储装置及其辅助写入和直接读取方法
本专利技术属于具有磁性的材料或结构组成的器件、电路及其应用
，特别涉及一种磁多层结构、磁性结器件和磁性随机存储装置及其辅助写入和直接读取方法。
技术介绍
磁性隧道结(MagneticTunneljunction，MTJ)一般由两层铁磁金属和一层非磁性势垒层组成；其中，铁磁金属可为铁、钴或镍等。两层铁磁金属其中一层为磁性自由层，其容易通过外加磁场来改变其磁化状态；另一层为磁性固定层，其不易被磁场改变磁化状态，一般可通过增大厚度或者使用交换耦合作用实现。磁性隧道结的电阻取决于两层铁磁金属的磁化方向的相对取向，这种现象被称作隧穿磁阻(TunnelingMagneto-Resistance,，TMR)；当两层铁磁金属的磁化方向同向平行时，由于能带适配，在共振隧穿效应的作用下，通过非磁性势垒层的隧穿电流增大，磁性隧道结整体表现为低阻态；当两层铁磁金属的磁化方向反向平行时，由于价带失配，故而非磁性势垒层的隧穿电流较小，整体表现为高阻态。自旋阀(SpinValve)是由铁磁非磁导体交替构成的磁多层结构...
【技术保护点】
1.一种磁多层结构，其特征在于，用于电场辅助磁性自由层翻转，包括：一电致磁性层(31)和一绝缘辅助层(32)；所述电致磁性层(31)和所述绝缘辅助层(32)组成层叠结构；所述绝缘辅助层(32)中设置有若干微导电通道(38)，所述微导电通道(38)用于写入和读取电流的通过；所述绝缘辅助层(32)的磁化方向垂直于层平面或平行于层平面；其中，在无电场时，所述电致磁性层(31)处于顺磁状态；所述磁多层结构置于电场中，所述电致磁性层(31)能够实现顺磁态和铁磁态的转变。
【技术特征摘要】
1.一种磁多层结构，其特征在于，用于电场辅助磁性自由层翻转，包括：一电致磁性层(31)和一绝缘辅助层(32)；所述电致磁性层(31)和所述绝缘辅助层(32)组成层叠结构；所述绝缘辅助层(32)中设置有若干微导电通道(38)，所述微导电通道(38)用于写入和读取电流的通过；所述绝缘辅助层(32)的磁化方向垂直于层平面或平行于层平面；其中，在无电场时，所述电致磁性层(31)处于顺磁状态；所述磁多层结构置于电场中，所述电致磁性层(31)能够实现顺磁态和铁磁态的转变。2.根据权利要求1所述的一种磁多层结构，其特征在于，所述电致磁性层(31)的材料为单质金属或合金；所述单质金属为Mg、Al、Ti、V、Cr、Cu、Y、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Ta、W、Os、Pt或Au；所述合金的组成元素为Mg、Al、Ti、V、Cr、Cu、Y、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Ta、W、Os、Pt和Au中的多种；所述电致磁性层(31)的厚度为0.1nm～10nm。3.根据权利要求1所述的一种磁多层结构，其特征在于，所述绝缘辅助层(32)的材料为绝缘铁磁材料、绝缘亚铁磁材料或绝缘反铁磁材料。4.根据权利要求1所述的一种磁多层结构，其特征在于，所述微导电通道(38)的材料为导电金属及其合金、导电化合物、掺杂半导体材料或导电碳系材料。5.根据权利要求1所述的一种磁多层结构，其特征在于，所述微导电通道(38)的形成方式包括：将所述微导电通道(38)的材料与所述绝缘辅助层(32)的材料在液态无限互溶，在室温下呈固态且两者有限互溶或不互溶，冷却后结晶析出导电相，导电相相连形成微导电通道(38)；或者，通过刻蚀手段在所述绝缘辅助层(32)中形成通道；在所述通道内沉积所述微导电通道(38)的材料，形成所述绝缘辅助层(32)中的所述微导电通道(38)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种磁多层结构，其特征在于，用于控制所述电致磁性层(31)的磁性变化的电场的压降在0.1V～20V之间。7.一种磁性结器件，其特征在于，包括：磁性结和权利要求1至6中任一项所述的磁多层结构；所述磁性结包括：一磁性固定层(33)、一磁性自由层(35)和一非磁性间隔层(34)；所述磁性固定层(33)、所述非磁性间隔层(34)和所述磁性自由层(35)组成层叠结构，所述非磁性间隔层(34)位于所述磁性固定层(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：闵泰，林昊文，周雪，王蕾，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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