[发明专利]存储元件和存储设备

权利要求书

1.一种存储元件，包括：

分层结构，包括：

存储层，其具有磁化方向随着信息而改变的、与膜面垂直的磁化性，并包括具有正磁致伸缩常数的磁性层，通过沿着所述分层结构的层叠方向施加电流来改变所述磁化方向，以在所述存储层中记录信息；

磁化固定层，其具有与膜面垂直的磁化性，并成为所述存储层中存储的信息的基础；以及

中间层，其由非磁性材料形成，并设置在所述存储层与所述磁化固定层之间；以及

负热膨胀材料层，其设置在与所述存储层邻接且隔着所述存储层与所述中间层相对的不同层中，其中，

第一氧化物层形成在位于与所述存储层接触的所述中间层与所述存储层之间的第一界面上，第二氧化物层形成在在与所述中间层相反侧接触所述存储层的所述不同层与所述存储层之间的第二界面上。

2.根据权利要求1所述的存储元件，其中，

所述不同层的所述第二氧化物层是所述负热膨胀材料层。

3.根据权利要求1所述的存储元件，其中，

所述负热膨胀材料层被设置作为所述不同层的除所述第二界面以外的层。

4.根据权利要求1所述的存储元件，还包括

高杨氏模量材料层，其设置在所述不同层的顶部，并具有比所述存储层中的所述磁性层更高的杨氏模量。

5.根据权利要求1所述的存储元件，其中，

所述负热膨胀材料层被形成为包含导电材料Mn₃(x)N，其中x是Zn-Sn、Cu-Ge和Cu-Sn中的一者。

6.根据权利要求1所述的存储元件，其中，

所述负热膨胀材料层被形成为包含ZrW₂O₈、BiNiO₃、Li₂O-Al₂O₃-nSiO₂中的至少一者。

7.根据权利要求1所述的存储元件，其中，

所述具有正磁致伸缩常数的磁性层是Co-Fe-B磁性层。

8.根据权利要求1所述的存储元件，其中

所述存储层包括Co-Fe-B磁性层和至少一个非磁性材料层，并且

形成其中所述存储层的氧化物层、所述Co-Fe-B磁性层和所述非磁性材料层层叠的层叠结构。

9.根据权利要求8所述的存储元件，其中，

所述层叠结构由所述中间层的氧化物层、所述存储层的所述Co-Fe-B磁性层和所述存储层的所述非磁性材料层形成。

10.根据权利要求8所述的存储元件，其中，

所述层叠结构由所述不同层的氧化物层、所述存储层的所述Co-Fe-B磁性层和所述存储层的所述非磁性材料层形成。

11.一种存储设备，包括：

存储元件，其具有分层结构，所述分层结构包括：

存储层，其具有磁化方向随着信息而改变的、与膜面垂直的磁化性，并包括具有正磁致伸缩常数的磁性层，通过沿着所述分层结构的层叠方向施加电流来改变所述磁化方向，以在所述存储层中记录信息；

磁化固定层，其具有与膜面垂直的磁化性，并成为所述存储层中存储的信息的基础；以及

中间层，其由非磁性材料形成，并设置在所述存储层与所述磁化固定层之间；

彼此相交的两种互连部，所述两种互连部将所述存储元件夹在两者之间，电流通过所述两种互连部沿着层叠方向向所述存储元件流动；以及

负热膨胀材料层，其设置在与所述存储层邻接且隔着所述存储层与所述中间层相对的不同层中，其中，

第一氧化物层形成在位于与所述存储层接触的所述中间层与所述存储层之间的第一界面上，第二氧化物层形成在在与所述中间层相反侧接触所述存储层的不同层与所述存储层之间的第二界面上。