[发明专利]数据储存器件和方法

权利要求书

1.一种串行数据储存器件，包括：

衬底；

在衬底上以三维配置的磁性材料的纳米线的阵列，其中所述纳米线在y方向上延伸且在x和z方向上相互隔开，形成纳米线层的叠层，其中每个纳米线被形成为能够沿着其长度支持多个单磁畴，所述磁畴被磁畴壁隔开，其中所述纳米线沿着它们的长度具有多个磁畴壁钉栓位点；

磁场源，其配置来产生操作场，该操作场能够通过沿着纳米线的在与第一方向对准和反对准之间交替的分量的作用，使磁畴壁沿着纳米线在钉栓位点之间移动；和

去钉栓信号产生器，其配置来与所述操作场分量与所述第一方向的对准和反对准同步地交替施加去钉栓信号到寄宿有头对头和尾对尾磁畴壁的钉栓位点，由此通过交替移动所述头对头和尾对尾磁畴壁来使磁畴沿着纳米线在第一方向上移动。

2.如权利要求1所述的器件，其中所述钉栓位点是由沿着所述纳米线的尺寸变化而产生的。

3.如权利要求2所述的器件，其中该尺寸变化是纳米线中的局部变窄或变宽的特征，以产生向内或向外凹口。

4.如权利要求3所述的器件，其中该局部变窄或变宽的特征形成在纳米线的相对侧上，以提供一致的局部变窄或变宽的特征。

5.如权利要求1所述的器件，其中所述钉栓位点是由在y方向上延伸的所述纳米线与在x方向上延伸的另外纳米线之间形成的交叉产生的。

6.如权利要求1至4中任一项所述的器件，其中所述去钉栓信号产生器包括第一、第二和第三组电极，且其中去钉栓信号产生器可操作用于选择性地激励所述第一、第二和第三组电极。

7.如权利要求6所述的器件，其中所述去钉栓信号产生器可操作用于选择性地用电流激励所述第一、第二和第三组电极，以造成钉栓位点的局部加热。

8.如权利要求7所述的器件，其中所述去钉栓信号产生器可操作用于施加去钉栓信号作为被施加到其中一组电极上的第一电压，和被施加到其它组电极上的第二电压，以使流过向其施加第一电压的电极组的电流大于流过其它电极组的电流，由此优先加热向其施加第一电压的电极组。

9.如权利要求6所述的器件，其中每个电极组包括经过钉栓位点任一侧的第一电极元件和第二电极元件，且其中所述去钉栓信号产生器可操作用于通过所述第一和第二电极元件产生不同幅度的第一和第二电流，以使得沿着纳米线产生净磁场以提供所述去钉栓信号。

10.如权利要求9所述的器件，其中所述第一和第二电极元件具有不同的电导率，使得能够用共同的驱动信号产生所述第一和第二电流。

11.如任一前述权利要求所述的器件，进一步包括多个成核场产生器，每个纳米线一个，其配置成通过在读入位置局部地施加至少成核场的场从而在纳米线中选择性地产生新的磁畴。

12.如任一前述权利要求所述的器件，进一步包括通过在x方向上延伸的多个台地形成的数据输入侧，所述多个台地是通过每个纳米线层的逐步式终止形成的。

13.如权利要求12所述的器件，其中终止而形成每个台地的纳米线层在所有情况下都是最下方的纳米线层。

14.如权利要求12所述的器件，其中终止而形成每个台地的纳米线层在所有情况下都是最上方的纳米线层。

15.如任一前述权利要求所述的器件，进一步包括多个磁场检测器，每个纳米线一个，其被配置来测量在读出位置处的纳米线的磁场。

16.如任一前述权利要求所述的器件，进一步包括通过在x方向上延伸的多个台地形成的数据输出侧，所述多个台地是由每个纳米线层的逐步式终止而形成的。

17.如权利要求16所述的器件，其中终止而形成每个台地的纳米线层在所有情况下都是最下方的纳米线层。

18.如权利要求16所述的器件，其中终止而形成每个台地的纳米线层在所有情况下都是最上方的纳米线层。

19.如权利要求12和16所述的器件，其中与相同纳米线层相关的数据输入和输出侧台地在y方向上具有相同的延伸范围。