[发明专利]一种信息存储装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种信息存储装置及方法。

背景技术

近年来，对利用磁畴壁移动来存储数据的数据存储装置进行的研究已经增多。构成磁性体的微磁区域可以被称为磁畴，在磁畴中作为电子旋转的结果的磁矩的方向可以基本相同。可以利用磁性材料的形状和大小以及外部能量来适当地控制磁畴的大小和磁化极。磁畴壁可以指具有不同的磁极化的磁畴之间的边界区域，可以通过向磁性材料施加磁场或电流来移动磁畴壁。

如图1所示为现有技术中纳米磁轨存储装置的结构示意图，在图1中包括了磁轨道101、写入单元102以及读取单元103，其中该磁轨道101包含了多个磁畴104以及在磁畴之间的磁畴壁（在图中未示出），当脉冲电流施加在磁轨道101上时，该磁畴104之间的磁畴壁将被移动，由于磁畴壁的移动导致了磁畴104的移动，这时磁畴104将按照脉冲电流的反方向移动，在磁畴104移动的过程中，设置在磁轨道101上的写入单元102将向磁畴104施加磁场，在外界磁场的影响下，磁畴104中的原磁场方向将发生旋转，此时就可以在磁畴 104中记录“0”或“1”。

在完成信息写入之后，在脉冲电流的作用下，已被写入信息的磁畴104将移动至读取单元103所在位置，该读取单元103为磁阻传感器，在该读取单元 103中包括自由层以及钉扎层，其中钉扎层中具有固定的磁场方向，而自由层受到外界磁场的影响而改变方向，自由层与磁轨道101较近，当磁畴104经过读取单元103时，该自由层的磁场方向将受到磁畴104中磁场的影响而改变，当自由层的磁场方向与钉扎层中的磁场方向一致时，磁阻传感器将呈现低阻态，此时读取单元103读取的信息为“0”，当自由层的磁场方向与钉扎层的磁场方向相反时，则磁阻传感器呈现高阻态，此时读取单元103读取的信息为“1”，这样就完成的了在磁轨道101中写入以及读取信息的过程。

但是，现有技术中的磁轨道101的每个磁畴104中只能存储“0”或“1”中的一位信息，导致磁轨道存储信息密度低。

发明内容

本发明实施例提供了一种信息存储装置及方法，用以解决现有技术中使用磁畴壁移动的信息存储装置的信息存储密度低的问题。

具体的技术方案如下：

第一方面本发明实施例提供了一种信息存储装置，包括：

磁轨道，所述磁轨道由多个磁畴组成，每个磁畴划分为至少两个磁性区；

写入单元，设置于所述磁轨道上，通过所述写入单元在每个磁畴的至少两个磁性区中写入信息；

读取单元，设置于所述磁轨道上，通过所述读取单元读取在每个磁畴的至少两个磁性区中写入的信息。

结合第一方面在第一种可能的实现方式中，所述每个磁畴中的至少两个磁性区中的每个磁性区具有相同的磁场方向。

结合第一方面在第二种可能的实现方式中，所述每个磁畴的至少两个磁性区中的每个磁性区由具有不同磁化阈值的材料形成，所述磁化阈值为改变磁性区中磁场方向所需的最小外界磁场强度。

结合第二种可能的实现方式在第三种可能的实现方式中，所述写入单元生成第一感应磁场P₁，并通过所述第一感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区的磁场方向来将信息写入所述第一磁性区中，P₁大于所述第一磁性区的磁化阈值K₁；或

所述写入单元生成第二感应磁场P₂，并通过所述第二感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区以及所述第二磁性区中的磁场方向来将信息写入到所述第一磁性区以及所述第二磁性区域中，P₂大于第二磁性区的磁化阈值 K₂；或

所述写入单元先后生成第二感应磁场P₂以及第一感应磁场P₁，通过所述第二感应磁场改变所述至少两个磁性区中第一磁性区以及所述第二磁性区中的磁场方向来将待写入到第二磁性区的信息写入到所述第二磁性区中，并通过所述第一感应磁场再次改变所述第一磁性区中的磁场方向来将待写入到第一磁性区的信息写入到所述第一磁性区中，P₂＞P₁。

结合第一方面在第四种可能的实现方式中，所述写入单元包括至少两个写入元件，所述至少两个写入元件中的第一写入元件设置于所述至少两个磁性区中的第一磁性区的表面上，所述至少两个写入元件中的第二写入元件设置于所述至少两个磁性区中的第二磁性区的表面上，通过所述第一写入元件向所述第一磁性区内写入信息，通过所述第二写入元件向所述第二磁性区内写入信息。