[发明专利]具有补偿元件的STRAM

权利要求书

1.一种自旋转移矩存储单元，包括：

合成反铁磁基准元件；

合成反铁磁补偿元件；

在所述合成反铁磁基准元件和所述合成反铁磁补偿元件之间的自由磁性层，所述自由磁性层具有大于1100emu/cc的饱和磁矩值；

将所述自由磁性层与所述合成反铁磁基准元件分隔开的电绝缘且非磁性隧穿阻挡层；以及

将所述合成反铁磁补偿元件和所述自由磁性层分隔开的电绝缘层。

2.如权利要求1所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，所述自由磁性元件具有大于1500emu/cc的饱和磁矩值。

3.如权利要求1所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，所述自由磁性元件包括Co_100-X-YFe_XB_Y，其中X是大于30的值，而Y是大于15的值。

4.如权利要求1所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，所述电绝缘层具有从3至15埃范围中的厚度。

5.如权利要求4所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，所述电绝缘层是电绝缘且电子反射层。

6.如权利要求4所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，还包括置于所述合成反铁磁补偿元件和所述电绝缘层之间的导电且非铁磁分隔层。

7.如权利要求6所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，所述合成反铁磁补偿元件包括Ru、Pd或Cr分隔层，且非铁磁分隔层包括Ta、Cu、Al、Mg或Au。

8.如权利要求5所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，所述电绝缘且电子反射层包括TaO、AlO、MgO、SiO、TiO、NiO、TaN或AlN且具有从1至50欧姆μm²范围中的面电阻值。

9.一种自旋转移矩存储单元，包括：

合成反铁磁基准元件；

合成反铁磁补偿元件；

在所述合成反铁磁基准元件和所述合成反铁磁补偿元件之间的自由磁性层；

将所述自由磁性层与所述合成反铁磁基准元件分隔开的电绝缘且非磁性隧穿阻挡层；以及

电绝缘且电子反射层，其具有从3至15埃范围中的厚度且在所述合成反铁磁补偿元件和所述自由磁性层之间。

10.如权利要求9所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，所述电绝缘且电子反射层包括TaO、AlO、MgO、SiO、TiO、NiO、TaN或AlN且具有从1至50欧姆μm²范围中的面电阻值。

11.如权利要求9所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，还包括置于所述合成反铁磁补偿元件和所述电绝缘且电子反射层之间的导电且非铁磁分隔层。

12.如权利要求11所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，所述合成反铁磁补偿元件包括Ru、Pd或Cr分隔层，且非铁磁分隔层包括Ta、Cu、Al、Mg或Au。

13.如权利要求9所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，所述自由磁性元件具有大于1100emu/cc的饱和磁矩值。

14.如权利要求9所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，所述自由磁性元件包括Co_100-X-YFe_XB_Y，其中X是大于30的值，而Y是大于15的值。

15.如权利要求9所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，所述合成反铁磁基准元件包括反铁磁地彼此耦合的第一铁磁层、第二铁磁层、第三铁磁层，以及分隔开所述第一和第二铁磁层的第一分隔层与分隔开所述第二和第三铁磁层的第二分隔层，且第一反铁磁层邻近所述第一铁磁层，所述第一和第二以及第三铁磁层包括具有大于0.5的自旋极化的铁磁材料。

16.如权利要求15所述的自旋转移矩存储单元，其特征在于，所述合成反铁磁补偿元件包括反铁磁地彼此耦合的第四铁磁层和第五铁磁层、以及分隔开所述第四和第五铁磁层的第三分隔层，且第二反铁磁层邻近所述第五铁磁层，所述第四和第五铁磁层包括具有从0.2至0.9的范围中的自旋极化的铁磁材料，来自所述自由磁性层/电绝缘且电子反射层/合成反铁磁补偿元件的自旋极化小于0.4。