[发明专利]磁场辅助的存储器操作

权利要求书

1.一种磁阻随机存取存储器MRAM器件，包括：

磁阻MRAM位单元的阵列，其具有MRAM位单元的第一子阵列，其中每一个位单元包括具有极化的铁磁器件，所述极化在第一状态中为平行和反平行极化中的一个并且在第二状态中为平行和反平行极化中的另一个；

控制电路，其被配置成将处于第一状态中的第一子阵列的位单元的状态改变成第二状态，使得第一子阵列的位单元的铁磁器件具有由处于第二状态中的位单元表现出的极化；以及

电磁体，其位于邻近第一子阵列以引导磁场通过第一子阵列的位单元的铁磁器件以辅助将MRAM的位单元的阵列的第一子阵列的位单元的状态从第一状态改变到第二状态，

其中所述MRAM位单元是自旋转移力矩（STT）随机存取存储器（RAM）位单元，所述控制电路被配置成引导自旋极化电流通过第一子阵列的位单元的铁磁器件以将处于第一状态中的第一子阵列的位单元的状态改变成第二状态，使得第一子阵列的位单元的铁磁器件具有由处于第二状态中的位单元表现出的极化；所述控制电路还被配置成引导自旋极化电流通过第一子阵列的第一所选位单元的铁磁器件以通过将第一子阵列的第一所选位单元从第二状态改变回到第一状态使得被改变回到第一状态的每一个第一所选位单元表示数据的逻辑一和逻辑零中的一个来将数据写入到第一子阵列的那些第一所选位单元中，并且其中所述控制电路还被配置成维持第一子阵列的第二所选位单元的状态处于第二状态中使得被维持在第二状态中的每一个第二所选位单元表示数据的逻辑一和逻辑零中的另一个，

其中所述控制电路还被配置成：

接收针对与位单元的第一子阵列内的第一物理存储器地址相关联的逻辑地址的写入数据；

确定第一物理存储器地址的位单元是否全部改变成第二状态使得第一物理存储器地址的所有位单元表现出表示逻辑一和逻辑零中的所述另一个的第二状态；以及

如果确定第一物理存储器地址的位单元全部改变成第二状态，则引导自旋极化电流通过第一子阵列的第一所选位单元的铁磁器件以通过将物理存储器地址的第一所选位单元从第二状态改变回到第一状态使得被改变回到第一状态的每一个第一所选位单元表示写入数据的逻辑一和逻辑零中的所述一个来将数据写入到第一物理存储器地址的第一所选位单元中，并且维持第一物理存储器地址的第二所选位单元的状态处于第二状态中使得维持在第二状态中的每一个第二所选位单元表示写入数据的逻辑一和逻辑零中的所述另一个。

2.根据权利要求1所述的磁阻随机存取存储器MRAM器件，其中所述控制电路还被配置成擦除第一子阵列的位单元的数据，所述擦除包括第一子阵列的位单元的状态从第一状态到第二状态的所述磁场辅助的改变，使得第一子阵列的所有位单元表现出表示逻辑一和逻辑零中的所述另一个的第二状态。

3.根据权利要求1所述的磁阻随机存取存储器MRAM器件，其中所述电磁体包括被布置邻近于第一子阵列的线圈。

4.根据权利要求3所述的磁阻随机存取存储器MRAM器件，其中位单元的第一子阵列被布置在平面中，其中第一子阵列的每一个位单元的每一个铁磁器件具有铁磁层，所述铁磁层具有处于位单元的第一子阵列的平面内的磁化方向，其中所述线圈包括多个匝，其中每一匝大体正交于位单元的第一子阵列的平面来取向，并且其中所述电磁体被定位成在大体平行于所述平面和第一子阵列的位单元的铁磁器件的铁磁层的磁化方向的方向上引导磁场。

5.根据权利要求3所述的磁阻随机存取存储器MRAM器件，其中位单元的第一子阵列被布置在平面中，其中第一子阵列的每一个位单元的每一个铁磁器件具有铁磁层，所述铁磁层具有大体正交于位单元的第一子阵列的平面的磁化方向，其中所述线圈包括多个匝，其中每一匝大体平行于位单元的第一子阵列的平面来取向，并且其中所述电磁体被定位成在大体正交于所述平面并且大体平行于第一子阵列的位单元的铁磁器件的铁磁层的磁化方向的方向上引导磁场。