[发明专利]基于磁性隧道结的忆阻器

权利要求书

1.一种基于磁性隧道结的忆阻器，其特征在于，所述忆阻器包括：

相对平行设置的顶电极层和底电极层；以及

设置在所述顶电极层和所述底电极层之间的隧道结，所述隧道结包括从所述顶电极层到所述底电极层依序设置的磁性自由层、势垒层、钉扎层以及反铁磁层；

其中，所述磁性自由层沿与所述顶电极层的法线方向垂直的方向具有按预定规律变化的形状，以使所述磁性自由层中与所述顶电极层的法线方向垂直的方向形成至少一个磁畴壁钉扎中心。

2.根据权利要求1所述的基于磁性隧道结的忆阻器，其特征在于，所述磁性自由层包括本体部以及由所述本体部的一侧延伸的第一凸出部，所述本体部与所述凸出部的交汇处为第一磁畴壁钉扎中心。

3.根据权利要求2所述的基于磁性隧道结的忆阻器，其特征在于，所述第一凸出部在所述本体部所在平面上的投影完全位于所述本体部之内。

4.根据权利要求2或3所述的基于磁性隧道结的忆阻器，其特征在于，所述磁性自由层还包括由所述第一凸出部的背向所述本体部的一侧延伸的第二凸出部，所述第一凸出部和所述第二凸出部的交汇处形成第二磁畴壁钉扎中心。

5.根据权利要求4所述的基于磁性隧道结的忆阻器，其特征在于，所述第二凸出部在所述第一凸出部所在平面上的投影完全位于所述第一凸出部之内。

6.根据权利要求1所述的基于磁性隧道结的忆阻器，其特征在于，所述磁性自由层为由多个半圆环衔接形成的波浪状。

7.根据权利要求1所述的基于磁性隧道结的忆阻器，其特征在于，所述多个半圆环的曲率沿着与所述顶电极层的法线方向垂直的方向依序增大或减小。

8.根据权利要求1至7任一项所述的基于磁性隧道结的忆阻器，其特征在于，所述势垒层、所述钉扎层以及所述反铁磁层与所述磁性自由层具有相同的形状。

9.根据权利要求1所述的基于磁性隧道结的忆阻器，其特征在于，所述磁性自由层厚度为0.1nm～10nm，所述钉扎层的厚度为0.1nm～10nm，所述势垒层的厚度为0.1nm～10nm。

10.根据权利要求1所述的基于磁性隧道结的忆阻器，其特征在于，所述隧道结呈锯齿形状或哑铃形状。