[发明专利]磁阻元件以及使用该元件的磁性随机访问存储器

权利要求书

1.一种包括下述结构的磁阻元件：一个垂直于膜平面而磁化的第一磁层和一个垂直于膜平面而磁化的第二磁层和夹在两者之间的一层非磁层，所述第二磁层的矫顽力比第一磁层的矫顽力大，

其中第二磁层施加到第一磁层的磁场小于第一磁层的磁化饱和磁场。

2.一种如权利要求1所述的元件，其特征在于第二磁层由亚铁磁性膜构成。

3.一种如权利要求1所述的元件，其特征在于第一和第二磁层均是由亚铁磁性膜构成。

4.一种如权利要求1所述的元件，其特征在于剩余磁化强度M(emu/cc)，膜厚度h(nm)，第二磁层长度L(μm)，第一磁层的磁化饱和磁场Hs(Oe)满足

          M×h/(75×L+2.6)＜Hs

5.一种如权利要求1所述的元件，其特征在于第二磁层的磁化通常是固定在相同方向上的。

6.一种如权利要求4所述的元件，其特征在于第一磁层的磁化饱和磁场Hs不超过200Oe。

7.一种如权利要求4所述的元件，其特征在于第二磁层的膜厚度为2nm至100nm的范围内。

8.一种如权利要求2所述的元件，其特征在于第二磁层由亚铁磁性膜按照补偿构成所构成。

9.一种如权利要求8所述的元件，其特征在于第二磁层由稀土铁族元素合金亚铁磁性膜构成，而且稀土元素在亚铁磁性膜构成中的含量落在±2.6原子％的范围内。

10.一种如权利要求4所述的元件，其特征在于第二磁层的饱和磁化强度不超过100emu/cc。

11.一种如权利要求2所述的元件，其特征在于亚铁磁性层基本上由至少来自于包括Gd、Tb、Dy的稀土元素组中的一种以及至少一种由来自于Fe、Co这样的铁族元素所组成。

12.一种存储器元件，包括：

由权利要求1所限定的磁阻元件；以及

产生垂直于所述磁阻元件的膜表面的磁场的磁场产生装置，

其中通过使用所述的磁场产生装置将信息记录到所述的磁阻元件上。

13.一种MRAM，包括：

一个基片；

在所述基片上成矩阵形式排列的如权利要求12所述的多个存储器元件；

分别与所述多个存储器元件中相应一个元件的终端连接的多个位线；

与所述位线交叉并且用作所述磁场产生装置，用来向所述存储器元件提供磁场的多个写线；

分别连接到所述多个存储器元件中相应一个元件的另一个终端的多个存储器元件选择转换元件；以及

多个读出放大器，每个放大器具有一个和所述多个位线中相应一个位线相连的终端，并检测所述存储器元件的阻抗值，

其中信息通过来自所述写线和位线的磁场而被记录下来，并且

通过向位线提供一个电压并且将所述存储器元件的阻抗值输入到所述读出放大器上，对信息进行再现。

14.根据权利要求13所述的MRAM，其特征在于：通过对所述存储器元件的阻抗值和输入到所述读出放大器的另一端的参照值进行比较，对信息进行再现。