[发明专利]一种磁性赛道存储器

权利要求书

1.一种磁性赛道存储器，其特征在于，包含：磁性纳米线赛道、读器件和写器件，所述写器件与所述磁性纳米线赛道构成写MTJ结构，所述读器件与所述磁性纳米线赛道构成读MTJ结构，所述磁性纳米线赛道设有磁畴，所述磁畴可根据所述写MTJ结构上的写电流来改变其在所述磁性纳米线赛道中的磁化方向，实现写操作；

在执行写操作时，通过外加电压的方式在需要写入数据的磁畴界面处建立外加电场；当不需要进行写操作时，所述外加电压降低或为零。

2.根据权利要求1所述的一种磁性赛道存储器，其特征在于：所述磁性纳米线赛道呈“U”形，所述读器件位于所述磁性纳米线赛道的顶部或侧面或底部，所述写器件位于所述磁性纳米线赛道的顶部或侧面或底部。

3.根据权利要求2所述的一种磁性赛道存储器，其特征在于：所述读MTJ结构包括第一读磁性电极、第一隧穿势垒层和第二读磁性电极，所述第一读磁性电极为所述读MTJ结构内的磁畴；

当磁性纳米线赛道内的磁畴磁化方向发生改变时，读MTJ结构的电阻值发生变化，通过该电阻值的变化可读取存储的信息。

4.根据权利要求2所述的一种磁性赛道存储器，其特征在于：所述写MTJ结构包括第一写磁性电极、第二隧穿势垒层和第二写磁性电极，所述第一写磁性电极为所述写MTJ结构内的磁畴。

5.根据权利要求2所述的一种磁性赛道存储器，其特征在于：所述读器件和写器件为同一器件，即读写器件，所述读写器件与所述磁性纳米线赛道构成读写MTJ结构，所述读写MTJ结构包括第一读写磁性电极、第三隧穿势垒层和第二读写磁性电极，所述第一读写磁性电极为所述读写MTJ结构内的磁畴。

6.根据权利要求1－5任一项所述的一种磁性赛道存储器，其特征在于：所述磁性纳米线赛道包含种子层、磁性层和覆盖层，所述磁性层包含若干磁性薄膜和若干非磁性薄膜，各所述磁性薄膜之间由所述非磁性薄膜隔开。

7.根据权利要求6所述的一种磁性赛道存储器，其特征在于：所述磁性层包括人工反铁磁结构，所述人工反铁磁结构由相邻的所述磁性薄膜通过彼此之间的非磁性薄膜发生交换耦合，从而实现相邻近磁性薄膜磁矩方向的反向排列。

8.根据权利要求6所述的一种磁性赛道存储器，其特征在于：所述磁性层包括人工铁磁结构，所述人工铁磁结构由相邻的所述磁性薄膜通过彼此之间的非磁性薄膜发生交换耦合，从而实现相邻近磁性薄膜磁矩方向的同向排列。

9.根据权利要求7或8所述的一种磁性赛道存储器，其特征在于：所述磁性薄膜包括合金和/或多层膜结构，所述合金和多层膜结构包括以下至少一种元素：Co、Fe、Ni、Gd、Te、Pt、Pd、B、Al、Si。

10.根据权利要求7或8所述的一种磁性赛道存储器，其特征在于：所述非磁性薄膜包括合金和/或多层膜结构，所述合金和多层膜结构包括以下至少一种元素：Ru、Ir、Rh、Re、Os、Mo、Ta、W、Ti、Cr、Hf、Nb、Zr、Pt、Pd、Al、Mg、V、Bi、Se、Te、Sb、Au。