[发明专利]相变自旋非易失存储单元

权利要求书

1.一种相变自旋非易失存储单元，其特征在于，该相变自旋非易失存储单元包括第一磁固定层、第一间隔层、磁自由层、第二间隔层、第二磁固定层、第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极，所述第一磁固定层、第一间隔层、磁自由层、第二间隔层以及第二磁固定层依次层叠设置，所述第一电极设置在所述第一磁固定层上，所述第二电极设置在所述第二磁固定层上，所述第三电极和第四电极设置在所述磁自由层上且所述第三电极和第四电极间隔设置，其中，所述第一间隔层和第二间隔层的材料为相变材料，所述第一间隔层的材料为非晶态相变材料，所述第二间隔层的材料为晶态相变材料。

2.如权利要求1所述的相变自旋非易失存储单元，其特征在于，所述相变材料为硫系化合物，该硫系化合物为(GeTe)_x(Sb₂Te₃)_y或Sb-Te二元化合物与In、Ag、Bi、Ga、Se、Ti、Sn和Ge中至少一种的混合物。

3.如权利要求1所述的相变自旋非易失存储单元，其特征在于，所述磁固定层和磁自由层的材料为磁性合金和磁性单质金属。

4.一种相变自旋非易失存储单元，其特征在于，该相变自旋非易失存储单元包括磁固定层、间隔层、磁自由层、第一电极以及第二电极，所述磁固定层、间隔层以及磁自由层依次层叠设置，所述第一电极设置在所述磁固定层上，所述第二电极设置在所述磁自由层上，其中，所述间隔层的材料为相变材料，所述相变材料为晶态相变材料或非晶态相变材料。

5.一种相变自旋非易失存储单元，其特征在于，其包括：第一磁固定层、第一间隔层、磁自由层、第二间隔层、第二磁固定层、第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极，所述第一磁固定层、第一间隔层、磁自由层、第二间隔层以及第二磁固定层依次层叠设置，所述第一电极设置在所述第一磁固定层上，所述第二电极设置在所述第二磁固定层上，所述第三电极和第四电极设置在所述磁自由层上且所述第三电极和第四电极间隔设置，所述第一间隔层的材料为绝缘材料，所述第二间隔层的材料的为导电材料，其中，所述第一磁固定层、磁自由层、第二磁固定层的材料为稀释型磁性相变材料，所述稀释型磁性相变材料包括相变材料以及掺杂在该相变材料中能引起磁性的元素。

6.如权利要求5所述的相变自旋非易失存储单元，其特征在于，所述能引起磁性的元素为铁磁性元素，所述相变材料为硫系化合物。

7.一种相变自旋非易失存储单元，其特征在于，其包括：第一磁固定层、第一间隔层、磁自由层、第二间隔层、第二磁固定层、第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极，所述第一磁固定层、第一间隔层、磁自由层、第二间隔层以及第二磁固定层依次层叠设置，所述第一电极设置在所述第一磁固定层上，所述第二电极设置在所述第二磁固定层上，所述第三电极和第四电极设置在所述磁自由层上且所述第三电极和第四电极间隔设置，其中，所述第一间隔层和第二间隔层的材料为第一相变材料，所述第一间隔层的材料为非晶态第一相变材料，所述第二间隔层的材料的为晶态第一相变材料，且所述第一磁固定层、磁自由层、第二磁固定层的材料为稀释型稀释型磁性相变材料，所述稀释型磁性相变材料包括第二相变材料以及包括相变材料以及掺杂在该第二相变材料中能引起磁性的元素。

8.如权利要求7所述的相变自旋非易失存储单元，其特征在于，所述能引起磁性的元素为铁磁性元素，所述第二相变材料为硫系化合物。

9.如权利要求8所述的相变自旋非易失存储单元，其特征在于，所述第一相变材料为硫系化合物，该硫系化合物为(GeTe)_x(Sb₂Te₃)_y或Sb-Te二元化合物与In、Ag、Bi、Ga、Se、Ti、Sn和Ge中至少一种的混合物。

10.一种相变自旋非易失存储单元，其特征在于，该相变自旋非易失存储单元包括磁固定层、间隔层、磁自由层、第一电极以及第二电极，所述磁固定层、间隔层以及磁自由层依次层叠设置，所述第一电极设置在所述磁固定层上，所述第二电极设置在所述磁自由层上，其中，所述磁固定层以及磁自由层的材料为稀释型磁性相变材料，所述稀释型磁性相变材料包括第一相变材料以及掺杂在该相变材料中能引起磁性的元素。

11.如权利要求10所述的相变自旋非易失存储单元，其特征在于，所述间隔层的材料为第二相变材料。