[发明专利]磁性结及其使用方法和磁存储器及系统

权利要求书

1.一种磁性结，用于磁器件中，包括：

被钉扎层，具有被钉扎层磁化；

非磁间隔层；以及

自由层，具有易磁化轴，该非磁间隔层位于该被钉扎层与该自由层之间，该自由层和该被钉扎层中的至少一个包括至少一种半金属；

其中该磁性结被配置为使得当写入电流流经该磁性结时该自由层在多个稳定的磁状态之间可切换。

2.如权利要求1所述的磁性结，其中该自由层的易磁化轴为垂直于平面的。

3.如权利要求1所述的磁性结，其中该自由层的易磁化轴为平面内的。

4.如权利要求1所述的磁性结，其中所述至少一种半金属包括CrO₂、Sr₂FeMoO₆、(La0.7Sr0.3)MnO₃、Fe₃O₄、NiMnSb中的至少一种。

5.如权利要求1所述的磁性结，其中所述至少一种半金属包括T=XYZ，其中X从Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ir、Pt和Au中选出，Y从Ti、V、Cr、Mn、Fe、Y、Zr、Nb、Hf、Ta、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中选出，Z从Al、Si、Ga、Ge、As、In、Sn、Sb、Pb和Bi中选出。

6.如权利要求1所述的磁性结，其中所述至少一种半金属包括TM，其中T=XYZ,其中X从Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ir、Pt和Au中选出,Y从Ti、V、Cr、Mn、Fe、Y、Zr、Nb、Hf、Ta、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中选出，Z是从Al、Si、Ga、Ge、As、In、Sn、Sb、Pb和Bi中选出，M从Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ir、Pt、Au、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Y、Zr、Nb、Hf、Ta、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Si、Ga、Ge、As、In、Sn、Sb、Pb或Bi中选出。

7.如权利要求1所述的磁性结，其中所述至少一种半金属包括RE_1-xM_xMnO₃，其中x小于或等于1，M为Ca、Sr、Ba或Pb，RE从稀土金属和碱土金属中选出。

8.如权利要求7所述的磁性结，其中所述稀土金属是从La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中选出。

9.如权利要求7所述的磁性结，其中所述碱土金属从Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Ra中选出。

10.如权利要求1所述的磁性结，其中所述至少一种半金属包括至少一种双钙钛矿A₂MM’O₆，其中A从稀土金属和碱土金属选出，M和M’是从Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、W、Re、Pt、Au和Hg中选出的两种不同的元素。

11.如权利要求10所述的磁性结，其中所述稀土金属从La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中选出。

12.如权利要求10所述的磁性结，其中所述碱土金属从Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Ra中选出。

13.如权利要求1所述的磁性结，其中所述至少一种半金属包括CrO₂和Fe₃O₄中的至少一种。

14.如权利要求1所述的磁性结，其中所述自由层还具有易磁化锥磁各向异性。

15.如权利要求14所述的磁性结，其中所述自由层还包括高垂直各向异性层、负垂直各向异性层以及在高垂直各向异性层与负垂直各向异性层之间的相互作用控制层，该高垂直各向异性层和该负垂直各向异性层提供锥各向异性。