电场控制纳米磁铁及包含其的随机存取存储器制造技术

本发明专利技术公开了一种电场控制纳米磁铁及包含其的随机存取存储器(SOT‑MRAM)。其中，电场控制纳米磁铁包括：一第一自旋霍尔材料层，包括一第一自旋霍尔材料；一第二自旋霍尔材料层，包括一第二自旋霍尔材料；以及一第一磁性材料层，设置在第一自旋霍尔材料层及第二自旋霍尔材料间；其中，第一自旋霍尔材料及第二自旋霍尔材料实质上彼此镜像对称。

【技术实现步骤摘要】
电场控制纳米磁铁及包含其的随机存取存储器
本专利技术关于一种电场控制纳米磁铁及包含其的自旋轨道耦合力矩磁阻式随机存取存储器。
技术介绍
自旋转移力矩(Spin-transfer-torque,STT)式磁阻式随机存取存储器(Magnetoresistiverandomaccessmemory,MRAM)为一非易失性、快速且高耐久性的存储器。然而，有限的电子自旋转换效率使其难以将临界电流缩小至纳秒超快转换。另一方面，自旋轨道矩式(spin-orbittorque,SOT)转换可克服前述缺点。SOT或自旋霍尔(spin-Hall,SH)自旋-矩式产生的效率，特征在于有效的自旋霍尔角度，其是由输入电流密度Jc及所引起的自旋电流密度间的比例来定义。在磁性元件的SOT及/或SH翻转中，电子自旋转换效率造成于自旋霍尔角度上的额外增强，一倍增因子l/t，其中l为磁性元件的线性尺寸，l为自旋轨道材料的厚度。对于强的Rashba自旋轨道耦合材料，电子电流至自旋电流的转换效率可超过100％，而传统的STT转换效率为～50％。即便效率增加，一般的垂直式磁铁的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电场控制纳米磁铁，包括：/n一第一自旋霍尔材料层，包括一第一自旋霍尔材料；/n一第二自旋霍尔材料层，包括一第二自旋霍尔材料；以及/n一第一磁性材料层，设置在该第一自旋霍尔材料层及该第二自旋霍尔材料间；/n其中，该第一自旋霍尔材料及该第二自旋霍尔材料实质上彼此镜像对称。/n

【技术特征摘要】
20181227 US 62/785,2991.一种电场控制纳米磁铁，包括：
一第一自旋霍尔材料层，包括一第一自旋霍尔材料；
一第二自旋霍尔材料层，包括一第二自旋霍尔材料；以及
一第一磁性材料层，设置在该第一自旋霍尔材料层及该第二自旋霍尔材料间；
其中，该第一自旋霍尔材料及该第二自旋霍尔材料实质上彼此镜像对称。


2.根据权利要求1所述的电场控制纳米磁铁，其中该第一自旋霍尔材料及该第二自旋霍尔材料分别为一可产生垂直分量自旋轨道耦合力矩的自旋霍尔材料。


3.根据权利要求1所述的电场控制纳米磁铁，还包括一第三自旋霍尔材料层，其中该第一自旋霍尔材料层位于该第一磁性材料层及该第三自旋霍尔材料间，且该第三自旋霍尔材料层包括一第三自旋霍尔材料。


4.根据权利要求3所述的电场控制纳米磁铁，还包括一第四自旋霍尔材料层，其中该第二自旋霍尔材料层位于该第一磁性材料层及该第四自旋霍尔材料层间，该第四自旋霍尔材料层包括一第四自旋霍尔材料，且该第三自旋霍尔材料及该第四自旋霍尔材料实质上彼此镜像对称。


5.根据权利要求3所述的电场控制纳米磁铁，其中该第三自旋霍尔材料为一可产生垂直分量自旋轨道耦合力矩的自旋霍尔材料。


6.根据权利要求4所述的电场控制纳米磁铁，其中该第三自旋霍尔材料及该第四自旋霍尔材料分别为一可产生垂直分量自旋轨道耦合力矩的自旋霍尔材料。


7.根据权利要求1所述的电场控制纳米磁铁，还包括：
一第五自旋霍尔材料层，包括一第五自旋霍尔材料；
一第六自旋霍尔材料层，包括一第六自旋霍尔材料；以及
一第二磁性材料层，设置在该第五自旋霍尔材料层及该第六自旋霍尔材料层间；
其中，该第二自旋霍尔材料层设置在该第一磁性材料层及该第五自旋霍尔材料层间，且该第五自旋霍尔材料及该第六自旋霍尔材料实质上彼此镜像对称。


8.根据权利要求7所述的电场控制纳米磁铁，其中该第五自旋霍尔材料及该第六自旋霍尔材料分别为一可产生垂直分量自旋轨道耦合力矩的自旋霍尔材料。


9.一种随机存取存储器，包括：
一第一自旋霍尔材料层，包括一第一自旋霍尔材料；
一第二自旋霍尔材料层，设置于该第一自旋霍尔材料层上，其中该第二自旋霍尔材料层包括一第二自...

【专利技术属性】
技术研发人员：林新，吴世钰，徐创涵，
申请(专利权)人：中央研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71