[发明专利]磁化翻转的磁电耦合器件、存储单元、存储阵列及存储器

权利要求书

1.一种磁化翻转的磁电耦合器件，其特征在于，包括：

压电材料层，包括压电耦合系数高于设定阈值的压电材料；

多铁材料层；以及

电极控制模块，通过第一电场控制所述压电材料层的电极化翻转，通过第二电场控制所述多铁材料层的电极化翻转；

其中，所述电极控制模块，包括：

底端电极，设于所述压电材料层远离所述多铁材料层的一侧；

导电氧化物层，位于所述压电材料层和所述多铁材料层之间；以及

磁性单元，位于所述多铁材料层远离所述压电材料层的一侧；

其中，所述底端电极与所述导电氧化物层外接一第一电源，进而形成所述第一电场；所述导电氧化物层与所述磁性单元外接一第二电源，进而形成所述第二电场。

2.根据权利要求1所述的磁电耦合器件，其特征在于，所述磁性单元包括铁磁材料，并呈圆柱状。

3.根据权利要求1所述的磁电耦合器件，其特征在于，所述磁性单元包括：

相对设置的一对金属条状电极；所述第二电源与其中一个金属条状电极耦接；

设于所述一对金属条状电极之间并逐层设置的GMR器件，所述GMR器件的一端端部与所述多铁材料层贴合。

4.根据权利要求3所述的磁电耦合器件，其特征在于，所述GMR器件包括：

金属层；

铁磁参考层，位于所述金属层下侧；

铁磁自由层，位于所述铁磁参考层下侧；以及

非磁金属隔离层，位于所述铁磁参考层和所述铁磁自由层之间；其中所述铁磁自由层与所述多铁材料层贴合。

5.根据权利要求1所述的磁电耦合器件，其特征在于，所述磁性单元包括：

铁磁自由层，与所述多铁材料层贴合；

自旋轨道耦合层，位于所述铁磁自由层上侧的一端边沿；

第一金属层，与所述自旋轨道耦合层同层并相对设置；以及

第二金属层，所述第二金属层位于所述自旋轨道耦合层上方，并包括多个分支部，每个分支部的其中一部分下表面与所述自旋轨道耦合层的上表面贴合，另一部分下表面延伸出所述自旋轨道耦合层外侧，并且其中一个分支部与所述第一金属层通过一第三电源耦接。

6.根据权利要求5所述的磁电耦合器件，其特征在于，所述分支部包括三个，该三个分支部形成T型结构，所述T型结构的头端端面与所述自旋轨道耦合层的一端端面齐平。

7.一种自旋随机存储单元，其特征在于，包括：

如权利要求1-6任一项所述的磁化翻转的磁电耦合器件。

8.一种磁阻式随机存取存储器单元阵列，其特征在于，包括多个阵列排布的自旋随机存取存储器单元，每个自旋随机存取存储器单元包括：

如权利要求1-6任一项所述的磁化翻转的磁电耦合器件。

9.一种自旋随机存取存储器，其特征在于，包括多个磁阻式随机存取存储器单元阵列，每个磁阻式随机存取存储器单元阵列包括多个阵列排布的自旋随机存取存储器单元，每个自旋随机存取存储器单元包括：

如权利要求1-6任一项所述的磁化翻转的磁电耦合器件。