【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种磁性系统，更具体地，涉及一种用于提供减小尺寸的磁性元件的方法和系统，包括但不限于在切换中利用自旋转换效应的并能够用于例如磁性随机存取存储器(“MRAM”)的磁性存储器的磁性元件。
技术介绍
各种类型的磁性技术利用磁性元件来存储或读取数据。例如，在传统的MRAM技术中，所使用的传统的磁性元件是自旋隧道结。图1A显示了一个这样的传统磁性元件10，它是自旋隧道结10。传统的自旋隧道结10包括反铁磁(AFM)层12、钉扎层14、屏蔽层16和自由层18。传统的钉扎层14是铁磁的，并具有通常由AFM层12固定的磁化方向。如此处所使用的，术语“铁磁的”包括铁磁的、亚铁磁的和超铁磁的材料。传统的铁磁自由层18通过绝缘屏蔽层16与钉扎层分开。屏蔽层16足够薄，以使电荷载流子在钉扎层14与自由层18之间隧穿。类似地，在传统的硬盘磁性记录技术中，用于磁阻读取头的磁性元件包括传统的磁性元件，例如自旋阀。自旋阀具有与传统的自旋隧道结类似的结构。但是，屏蔽层16由导电的非磁性间隔层替代。自旋阀包括具有通常由AFM层固定的磁化方向的铁磁的钉扎层。自旋阀还包括通过导电的非铁...
【技术保护点】
一种能够存储多位的磁性元件，包括：第一钉扎层，第一钉扎层是铁磁的，并具有第一钉扎层磁化方向，第一钉扎层磁化方向被固定在第一方向上；第一非磁性层，第一非磁性层是导电的；第一自由层，第一非磁性层位于第一钉扎层与第一自由层 之间，第一自由层是铁磁的，并且具有第一自由层磁化方向；连接层；第二钉扎层，第二钉扎层是铁磁的，并具有固定在第二方向上的第二钉扎层磁化方向，连接层位于第二钉扎层与第一自由层之间；第二非磁性层，第二非磁性层是导电的； 第二自由层，第二非磁性层位于第二钉扎层与第二自由...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-8-26 10/649,1191.一种能够存储多位的磁性元件，包括第一钉扎层，第一钉扎层是铁磁的，并具有第一钉扎层磁化方向，第一钉扎层磁化方向被固定在第一方向上；第一非磁性层，第一非磁性层是导电的；第一自由层，第一非磁性层位于第一钉扎层与第一自由层之间，第一自由层是铁磁的，并且具有第一自由层磁化方向；连接层；第二钉扎层，第二钉扎层是铁磁的，并具有固定在第二方向上的第二钉扎层磁化方向，连接层位于第二钉扎层与第一自由层之间；第二非磁性层，第二非磁性层是导电的；第二自由层，第二非磁性层位于第二钉扎层与第二自由层之间，第二自由层是铁磁的，并且具有第二自由层磁化方向；其中磁性元件被配置成允许在写入电流通过磁性元件时，由于自旋转换导致第一自由层磁化方向和第二自由层磁化方向改变方向。2.如权利要求1所述的磁性元件，其中第一自由层被配置成使用第一写入电流和第二写入电流进行写入，第一写入电流在第一电流方向，第二写入电流在第二电流方向，以及其中第二自由层被配置成使用第三写入电流和第四写入电流进行写入，第三写入电流在第一电流方向，第四写入电流在第二方向，第一写入电流、第二写入电流、第三写入电流和第四写入电流是不同的。3.如权利要求1所述的磁性元件，其中连接层是邻近第二钉扎层和第一钉扎层的反铁磁层。4.如权利要求1所述的磁性元件，其中连接层、第一钉扎层和第二钉扎层形成合成的反铁磁体，其包括硬磁性层/Ru/硬磁性层或者硬磁性层/Ru/软磁性层。5.如权利要求1所述的磁性元件，其中第一非磁性层和第二非磁性层的至少一个是绝缘的屏蔽层，如果第一非磁性层是绝缘的屏蔽层，则第一非磁性层允许电荷载流子在第一钉扎层与第一自由层之间隧穿，如果第二非磁性层是绝缘的屏蔽层，则第二非磁性层允许电荷载流子在第二钉扎层与第二自由层之间隧穿。6.一种能够存储多位的磁性元件，包括第一双自旋隧道/阀结构，包括第一钉扎层、第一非磁性间隔层、第一自由层、第一屏蔽层和第二钉扎层，第一非磁性间隔层位于第一钉扎层和第一自由层之间，第一屏蔽层位于第一自由层与第二钉扎层之间；连接层；以及第二双自旋隧道/阀结构，包括第三钉扎层、第二非磁性间隔层、第二自由层、第二屏蔽层和第四钉扎层，第二非磁性间隔层位于第三钉扎层和第二自由层之间，第二屏蔽层位于第二自由层与第四钉扎层之间。7.如权利要求6所述的磁性元件，其中第一双自旋隧道/阀结构被配置成使用第一写入电流和第二写入电流进行写入，第一写入电流在第一电流方向，第二写入电流在第二电流方向，以及其中第二双自旋隧道/阀结构被配置成使用第三写入电流和第四写入电流进行写入，第三写入电流在第一电流方向，第四写入电流在第二方向，第一写入电流、第二写入电流、第三写入电...
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