[发明专利]磁畴壁移动元件和磁阵列

说明书

本发明提供一种磁畴壁移动元件和磁阵列。该磁畴壁移动元件包括：层叠体，其位于基板的上方，具有从靠近所述基板的一侧起依次层叠的铁磁性层、非磁性层和磁畴壁移动层；第1导电层；和第1表面层，所述非磁性层被夹在所述铁磁性层与所述磁畴壁移动层之间，所述第1导电层连接于所述磁畴壁移动层的上表面，所述第1表面层与所述磁畴壁移动层的上表面的至少一部分接触，所述第1表面层的电阻率比所述磁畴壁移动层的电阻率高。

技术领域

本发明涉及磁畴壁移动元件和磁阵列。

本申请基于2020年12月15日在日本申请的特愿2020-207649号以及2021年12月6日在美国申请的17/543,314号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

取代在微细化方面可见极限的闪存等的下一代的非易失性存储器受到关注。例如，MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory，磁性随机存储器)、ReRAM(Resistance Randome Access Memory，电阻式记忆存储器)、PCRAM(Phase Change RandomAccess Memory，相变存储器)等作为下一代的非易失性存储器而被公知。

MRAM将由于磁化方向的变化而产生的电阻值变化用于数据记录。为了实现记录存储器的大容量化，正在研究构成存储器的元件的小型化、构成存储器的每个元件的记录位的多值化。

在专利文献1中，记载了通过使磁畴壁移动层(第1铁磁性层)中的磁畴壁移动，能够多值或数字地记录数据的磁畴壁移动元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5445970号公报。

发明内容

发明要解决的问题

磁畴壁移动元件的磁阻根据磁畴壁的位置而变化。在磁畴壁移动层中存在杂质或缺陷的情况下，磁畴壁容易被杂质或缺陷捕获。即，如果在磁畴壁移动层中存在非预期的杂质或缺陷，则磁畴壁移动元件中的磁畴壁的动作变得不稳定。专利文献1的磁畴壁移动元件也具有在磁畴壁移动层中含有杂质、缺陷，使得磁畴壁的动作变得不稳定的情况。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够使磁畴壁的动作稳定化的磁畴壁移动元件和磁阵列。

用于解决问题的技术手段

(1)本发明的第1方式的磁畴壁移动元件包括：层叠体，其位于基板的上方，具有从靠近所述基板的一侧起依次层叠的铁磁性层、非磁性层和磁畴壁移动层；第1导电层；和第1表面层，所述非磁性层被夹在所述铁磁性层与所述磁畴壁移动层之间，所述第1导电层连接于所述磁畴壁移动层的上表面，所述第1表面层与所述磁畴壁移动层的上表面的至少一部分接触，所述第1表面层的电阻率比所述磁畴壁移动层的电阻率高。

(2)上述方式的磁畴壁移动元件也可以还包括与所述第1表面层的上表面接触的绝缘层。

(3)在上述方式的磁畴壁移动元件中，也可以所述第1表面层包含非晶或微晶。

(4)在上述方式的磁畴壁移动元件中，也可以所述第1表面层包含选自Bi、Ni、Cr、Ti、Zr、W中的至少任一种元素。

(5)在上述方式的磁畴壁移动元件中，也可以所述第1表面层的厚度为2nm以下。

(6)在上述方式的磁畴壁移动元件中，也可以所述磁畴壁移动层的易磁化方向与所述磁畴壁移动层所扩展的面交叉。

(7)在上述方式的磁畴壁移动元件中，也可以所述第1导电层的至少一部分被夹在所述第1表面层与所述磁畴壁移动层之间。