谐振合成反铁磁参考分层结构制造技术

一种磁性存储器件，包括磁性隧道结(MTJ)柱，该磁性隧道结(MTJ)柱包含稳定谐振合成反铁磁(SAF)参考分层结构(10)，其中该SAF参考分层结构(10)的极化磁性层(20)的铁磁谐振特性基本上与该SAF参考分层结构(10)内的至少第一磁性参考层(16)匹配。通过使极化磁性层(20)的铁磁谐振特性与至少第一磁性参考层(16)基本匹配，提供了MTJ柱，在该MTJ柱中，极化磁性层(20)的动态稳定性可以提高，并且与写入错误相关的不期望的磁性参考层(16)不稳定性可以减轻。轻。轻。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】谐振合成反铁磁参考分层结构

技术介绍

[0001]本专利技术大体上涉及磁性存储器，并且更具体地，涉及一种包含具有稳定谐振合成反铁磁(SAF)参考分层结构的磁性隧道结(MTJ)柱的磁性存储器件。
[0002]磁性隧道结(MTJ)柱是非易失性存储器应用的潜在候选者。包括MTJ柱的器件存储关于磁性自由层的磁化的信息。通过使电流穿过包含磁性自由层、隧穿势垒层和极化磁性层的MTJ柱来实现状态的切换和读取。所施加的电流越大，位切换越快。然而，如果写入电流太高，极化磁性层也可能切换，导致磁性自由层和极化磁性层的顶部之间的“触发器(flip
‑
flop)”运动，并导致写入错误。
[0003]为了稳定极化磁性层，极化磁性层交换耦合到具有高各向异性的磁性参考层的堆叠，以尝试和支撑极化磁性层；这种结构可以被称为合成反铁磁(SAF)参考分层结构。在静态测试下，这种结构可以增加稳定性。然而，动态地在施加大自旋电流(例如，MTJ柱被偏置在高电压)的情况下，现有的SAF参考分层结构设计常常将由磁性参考层的不期望的自旋电流激励导致的振荡局限于仅极化磁性层。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种磁性存储器件，包括：MTJ柱，其包括夹在合成反铁磁SAF参考分层结构与磁性自由层之间的隧穿势垒层，其中所述SAF参考分层结构包括交换耦合到包括第一磁性参考层和第二磁性参考层的磁性参考层的堆叠的极化磁性层，其中所述极化磁性层形成与所述隧穿势垒层的界面并且具有与至少所述第一磁性参考层的谐振频率峰基本上重叠的谐振频率峰。2.根据权利要求1所述的磁性存储器件，其中所述极化磁性层的谐振频率峰与所述第一磁性参考层和所述第二磁性参考层两者的谐振频率峰基本上重叠。3.根据权利要求1或2所述的磁性存储器件，其中所述第一磁性参考层反铁磁地交换耦合到所述第二磁性参考层。4.根据权利要求3所述的磁性存储器件，其中第一耦合层将所述极化磁性层与所述第一磁性参考层分离，并且第二耦合层将所述第一磁性参考层与所述第二磁性参考层分离。5.根据任一前述权利要求所述的磁性存储器件，其中所述MTJ柱为顶部扎钉的MTJ柱，其具有位于所述SAF参考分层结构上的所述磁性自由层。6.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的磁性存储器件，其中所述MTJ柱为底部扎钉的MTJ柱，其具有位于所述SAF参考分层结构下的所述磁性自由层。7.根据任一前述权利要求所述的磁性存储器件，其中所述极化磁性层由钴
‑
铁
‑
硼合金Co
‑
Fe
‑
B、钴
‑
铁合金Co
‑
Fe、铁Fe、钴Co或其多层堆叠构成，并且具有从0.5nm至3nm的厚度。8.根据权利要求1所述的磁性存储器件，其中所述第一磁性参考层和所述第二磁性参考层由钴/镍Co/Ni、钴/铂Co/Pt、钴/钯Co/Pd、钴Co、镍Ni、铂Pt、钯Pd或其多层堆叠构成，并且具有从0.2nm到1nm的厚度。9.根据权利要求7所述的磁性存储器件，其中所述第一磁性参考层包括插入于其中的稀土元素，且具有从0.0001到1的阻尼值。10.根据权利要求1所述的磁性存储器件，其中所述极化磁性层具有从
‑
1kOe至10kOe的垂直各向异性H
k
，并且所述第一磁性参考层具有从0kOe至10kOe的垂直各向异性H
k
，并且所述极化磁性层的垂直各向异性基本上匹配所述第一磁性参考层的垂直各向异性。11.一种...

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