[发明专利]磁隧道结单元、磁存储单元以及存储器

权利要求书

1.一种磁隧道结单元，其特征在于，包括依次堆叠的自旋轨道转矩层、翻转场提供层、插入层、自由层、隧穿层势垒层和参考层；

其中，所述插入层采用非磁性材料；

所述翻转场提供层为磁性膜，通过改变磁性膜材料改变翻转场提供层的磁矩方向；翻转场提供层打破自由层磁矩的反演对称性，对磁隧道结单元施加电压，自由层的磁矩在电压和翻转场提供层的辅助下发生翻转。

2.如权利要求1所述的磁隧道结单元，其特征在于，所述磁隧道结单元包括Typex型磁隧道结单元和Typez型磁隧道结单元。

3.如权利要求2所述的磁隧道结单元，其特征在于，所述Typex型磁隧道结单元的翻转场提供层为磁矩垂直膜面的磁性膜，所述磁性膜为多层膜或双层膜结构。

4.如权利要求3所述的磁隧道结单元，其特征在于，当磁性膜为双层膜结构时，上层膜的厚度为10nm至100nm，材料为磁性材料；下层膜的厚度5nm至500nm，材料为金属氧化物；

当磁性膜为多层膜时，上层的多膜层包括依次由磁性材料、非磁性材料、磁性材料形成的多层薄膜，厚度为10nm至100nm；底膜层为金属氧化物形成的薄膜，厚度5nm至500nm。

5.如权利要求2所述的磁隧道结单元，其特征在于，Typez型磁隧道结单元的翻转场提供层为磁矩位于面内的磁性膜，所述磁性膜为多层膜或双层膜结构。

6.如权利要求5所述的磁隧道结单元，其特征在于，当磁性膜为双层膜结构时，上层膜的厚度为50nm至200nm，材料为磁性材料；下层膜的厚度1nm至30nm，材料为非金属材料；

当磁性膜为多层膜时，上层的多膜层包括依次由磁性材料、非磁性材料、磁性材料形成的多层薄膜，厚度为50nm至200nm；底膜层为金属氧化物形成的薄膜，厚度1nm至30nm。

7.如权利要求1～6所述的磁隧道结单元，其特征在于，所述磁隧道结单元通过自由层和参考层磁矩的方向来判断磁隧道结单元状态，自由层和参考层磁矩的方向一致时，为低阻态；方向相反时，为高阻态。

8.一种磁存储单元，其特征在于，所述磁存储单元包括至少一个如权利要求1～7任一所述的磁隧道结单元。

9.一种存储器，其特征在于，所述存储器包括至少一个如权利要求8所述的磁存储单元。