磁性结构、包括其的磁性器件以及用于提供其的方法技术

技术编号:34206821 阅读:29 留言:0更新日期:2022-07-20 12:06
描述了磁性结构、包含所述磁性结构的磁性器件以及用于提供所述磁性结构的方法。所述磁性结构包括磁性层、模板结构和电阻插入层。磁性层包括赫斯勒化合物并具有超过平面外退磁能的垂直磁各向异性能。模板结构具有被构造为对赫斯勒化合物和电阻插入层中的至少一者进行模板化的晶体结构。磁性层在模板结构上。电阻插入层被构造为减小赫斯勒化合物的磁阻尼并允许对赫斯勒化合物的模板化。并允许对赫斯勒化合物的模板化。并允许对赫斯勒化合物的模板化。

Magnetic structure, magnetic device including it, and method for providing it

【技术实现步骤摘要】
磁性结构、包括其的磁性器件以及用于提供其的方法
[0001]本申请要求于2021年1月12日提交的标题为“INSERTION LAYERS FOR PERPENDICULARLY MAGNETIZED HEUSLER FREE LAYER WITH LOW MAGNETIC DAMPING”的第63/136,570号美国临时专利申请以及于2021年3月30日提交的第17/217,766号美国非临时专利申请的优先权,以上专利申请出于所有目的通过引用包含于此。


[0002]专利技术涉及一种磁性结构、包括所述磁性结构的磁性器件以及用于提供所述磁性结构的方法。

技术介绍

[0003]磁存储器(诸如,磁性随机存取存储器(MRAM))利用磁性材料作为信息存储介质来存储信息。例如,磁性隧穿结(MTJ)可以被用在MRAM(诸如,自旋转移矩MRAM(STT

MRAM))中。MTJ通常包括基准层(或称为参考层,reference layer)、自由层以及在基准层与自由层之间的隧穿势垒层。基准层和自由层是磁性的。基准层的磁矩通常固定或钉扎本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性结构,所述磁性结构包括:磁性层,包括赫斯勒化合物,磁性层具有超过平面外退磁能的垂直磁各向异性能;电阻插入层,被构造为减小赫斯勒化合物的磁阻尼并允许对赫斯勒化合物的模板化;以及模板结构,具有被构造为对赫斯勒化合物和电阻插入层中的至少一者进行模板化的晶体结构,磁性层驻留在模板结构上。2.根据权利要求1所述的磁性结构,其中,电阻插入层具有选自第一位置、第二位置和第三位置中的至少一个的位置,第一位置位于模板结构与磁性层之间,第二位置使得模板结构位于电阻插入层与磁性层之间,第三位置位于磁性层上使得磁性层位于模板结构与电阻插入层之间;其中,对于位于第一位置处的电阻插入层,电阻插入层具有对于赫斯勒化合物不超过百分之十的晶格失配;其中,对于位于第二位置处的电阻插入层,电阻插入层与赫斯勒化合物具有晶格失配,并且模板结构具有不超过二十埃的厚度;并且其中,对于位于第三位置处的电阻插入层,电阻插入层比磁性层远离基底。3.根据权利要求2所述的磁性结构,其中,电阻插入层具有第一位置、(001)织构和不超过2纳米的电阻插入层厚度,并且其中,赫斯勒化合物具有至少五纳米的赫斯勒厚度。4.根据权利要求2所述的磁性结构,其中,电阻插入层具有第二位置,并且其中,模板结构具有至少一埃且不超过十埃的厚度。5.根据权利要求4所述的磁性结构,所述磁性结构还包括:附加模板结构,电阻插入层位于模板结构与附加模板结构之间。6.根据权利要求2所述的磁性结构,其中,电阻插入层具有第三位置,并且其中,磁性结构还包括:隧穿势垒层,模板结构驻留在隧穿势垒层上;并且其中,模板结构是磁性的并且具有不超过二十埃的厚度。7.根据权利要求6所述的磁性结构,其中,模板结构包括Co
(1

x)
Al
x
,其中,x小于0.4,并且所述厚度不超过十埃。8.一种磁性器件,所述磁性器件包括:自由层,包括赫斯勒化合物,自由层具有超过平面外退磁能的垂直磁各向异性能;电阻插入层,被构造为减小赫斯勒化合物的磁阻尼并允许对赫斯勒化合物的模板化;模板结构,具有被构造为对赫斯勒化合物和电阻插入层中的至少一者进行模板化的晶体结构,自由层驻留在模板结构上;非磁性间隔物层;以及基准层,非磁性间隔物层位于自由层与基准层之间。9.根据权利要求8所述的磁性器件,其中,电阻插入层具有选自第一位置、第二位置和第三位置中的至少一个的位置,第一位置位于模板结构与自由层之间,第二位置使得模板结构位于电阻插入层与自由层之间,第三位置位于自由层上使得自由层位于模板结构与电阻插入层之间;其中,对于位于第一位置处的电阻插入层,电阻插入层具有对于赫斯勒化合物不超过
百分之十的晶格失配;其中,对于位于第二位置处的电阻插入层,电阻插入层与赫斯勒化合物具有晶格失配,并且模板结构具有不超过二十埃的厚度;以及其中,对于位于第三位置处的电阻插入层,电阻插入层比自由层远离基底。10.根据权利要求9所述的磁性器件,其中,非磁性间隔物层具有非磁性间隔物层电阻;其中,电阻插入层具有第一位置、(001)织构和不超过非磁性间隔物层电阻的百分之十的电阻;并且其中,赫斯勒化合物具有至少五纳米的赫斯勒厚度。11.根据权利要求9所述的磁性器件,其中,电阻插入层具有第二位置,并且其中,模板结构具有至少一埃且不超过二十埃的厚度。12.根据权利要求11所述的磁性器件,其中,所述厚度不...

【专利技术属性】
技术研发人员:德米特罗
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:

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