[发明专利]磁阻效应元件及磁存储器

权利要求书

1.一种磁阻效应元件，其特征在于，其具备：

包含在膜面垂直方向上磁化方向不变的第一强磁性层的固定层、

在膜面垂直方向上磁化方向可变的第二强磁性层、

与所述第二强磁性层邻接设置的第一非磁性层、

所述第二强磁性层与所述第一非磁性层相对的另一侧的面邻接设置的非磁耦合层、

所述非磁耦合层与所述第二强磁性层相对的另一侧的面邻接设置的在膜面垂直方向上磁化方向可变的第三强磁性层、

所述第三强磁性层与所述非磁耦合层相对的另一侧的面邻接设置的第二非磁性层；

所述第二强磁性层及所述第三强磁性层分别含有Fe、Co、Ni中的至少一种，进一步地，为了在薄膜沉积后不久就形成无定型状态，分别含有B、C、N、O、F、Si、Al、P、S中的至少一种；

所述第二强磁性层与所述第三强磁性层的磁化方向相同；

所述第二强磁性层与所述第三强磁性层的总膜厚为2nm以上；

所述非磁耦合层的膜厚为0.3nm以上不足1.0nm。

2.根据权利要求1所述的磁阻效应元件，其特征在于，所述非磁耦合层由含有Ta、Hf、Zr、Nb、Mo、Ti中至少一种的金属构成。

3.根据权利要求1至2中任意一项所述的磁阻效应元件，其特征在于，所述第一非磁性层及所述第二非磁性层含有N、O、C中的至少一种。

4.根据权利要求1至2中任意一项所述的磁阻效应元件，其特征在于，所述非磁耦合层为含有Ta的金属。

5.根据权利要求1至2中任意一项所述的磁阻效应元件，其特征在于，所述第二强磁性层及所述第三强磁性层的膜厚为0.8nm以上60nm以下。

6.根据权利要求1至2中任意一项所述的磁阻效应元件，其特征在于，所述第二强磁性层及所述第三强磁性层含有Co、Fe、B。

7.根据权利要求1至2中任意一项所述的磁阻效应元件，其特征在于，所述第一非磁性层及所述第二非磁性层由氧化镁构成。

8.根据权利要求1至2中任意一项所述的磁阻效应元件，其特征在于，

其具有与所述第一强磁性层连接的第一电流端子，与所述第二强磁性层连接的第二电流端子；

所述第一强磁性层相对于所述第一非磁性层，与所述第二强磁性层相反侧的面邻接设置；

所述第二强磁性层及所述第三强磁性层通过电流自旋注入磁化反转。

9.根据权利要求1至2中任意一项所述的磁阻效应元件，其特征在于，

其具有第一电流端子、第二电流端子和第三电流端子；

所述第二强磁性层及所述第三强磁性层具有在相互相反方向上磁化的第一固定磁化区域及第二固定磁化区域、磁化方向可变的自由磁化区域；

所述固定层与所述第一电流端子连接；

所述第一固定磁化区域与所述第二电流端子连接；

所述第二固定磁化区域与第三电流端子连接。

10.一种磁存储器，其特征在于，其具有：

相互平行配置的多条源极线、

在与所述源极线交叉的方向上相互平行配置的多条字线、

与所述源极线平行配置的多条位线、

设置在所述位线与所述字线交叉部分的权利要求8所述的磁阻效应元件、

向所述磁阻效应元件的膜面垂直方向施加电流的电路；

所述磁阻效应元件的所述第一电流端子及所述第二电流端子中的任意一个与选择性晶体管的源极/漏极电连接，另一个与所述位线电连接；

所述字线与所述选择性晶体管的栅极电连接；

所述源极线与所述选择性晶体管的源极/漏极电连接。