[发明专利]基于多位垂直磁隧道结的存储器件

权利要求书

1.一种多位垂直磁隧道结，其特征在于，包括层叠于上部电极与下部电极之间的上部合成交换反铁磁层、固定层、下部双重自由层及上部自由层。

2.根据权利要求1所述的多位垂直磁隧道结，其特征在于，根据上述下部双重自由层及上述上部自由层的磁化方向，呈现出第一阻抗状态至第四阻抗状态中的一种阻抗状态。

3.根据权利要求2所述的多位垂直磁隧道结，其特征在于，上述第一阻抗状态为当上述上部合成交换反铁磁层及上述固定层的磁化方向与上述下部双重自由层的磁化方向平行且上述下部双重自由层与上述上部自由层的磁化方向平行时呈现的阻抗状态。

4.根据权利要求2所述的多位垂直磁隧道结，其特征在于，

上述第二阻抗状态为上述上部合成交换反铁磁层及上述固定层的磁化方向与上述下部双重自由层的磁化方向反平行且上述下部双重自由层与上述上部自由层的磁化方向平行时呈现的阻抗状态，

上述第三阻抗状态为上述上部合成交换反铁磁层及上述固定层的磁化方向与上述下部双重自由层的磁化方向平行且上述下部双重自由层与上述上部自由层的磁化方向反平行时呈现的阻抗状态，

上述第四阻抗状态为上述上部合成交换反铁磁层及上述固定层的磁化方向与上述下部双重自由层的磁化方向反平行且上述下部双重自由层与上述上部自由层的磁化方向反平行时呈现的阻抗状态。

5.根据权利要求2所述的多位垂直磁隧道结，其特征在于，若从外部施加的磁场的大小在已设定的第一临界值至已设定的第二临界值的范围内被扫频，则上述一种阻抗状态按上述第二阻抗状态、上述第四阻抗状态、上述第一阻抗状态及上述第三阻抗状态的顺序依次切换。

6.根据权利要求1所述的多位垂直磁隧道结，其特征在于，还包括：

下部隧道结层，形成于上述固定层与上述下部双重自由层之间；以及

上部隧道结层，形成于上述下部双重自由层与上述上部自由层之间。

7.根据权利要求1所述的多位垂直磁隧道结，其特征在于，上述下部双重自由层包括层叠而成的第一下部自由层、上部分割层及第二下部自由层。

8.根据权利要求1所述的多位垂直磁隧道结，其特征在于，还包括在上述上部合成交换反铁磁层的下部所形成的下部合成交换反铁磁层。

9.根据权利要求8所述的多位垂直磁隧道结，其特征在于，还包括：

下部分割层，形成于上述下部合成交换反铁磁层与上述上部合成交换反铁磁层之间；以及

连接层，形成于上述上部合成交换反铁磁层与上述固定层之间。

10.一种多位垂直磁隧道结，包括层叠于上部电极与下部电极之间的上部合成交换反铁磁层、固定层、下部双重自由层及上部多重自由层。

11.根据权利要求10所述的多位垂直磁隧道结，其特征在于，根据上述下部双重自由层及上述上部多重自由层的磁化方向，呈现出第一阻抗状态至第四阻抗状态中的一种阻抗状态。

12.根据权利要求11所述的多位垂直磁隧道结，其特征在于，上述第一阻抗状态为当上述上部合成交换反铁磁层及上述固定层的磁化方向与上述下部双重自由层的磁化方向平行且上述下部双重自由层与上述上部多重自由层的磁化方向平行时呈现的阻抗状态。