[发明专利]具有减小的电流密度的磁性元件

权利要求书

1.一种存储装置，包括：

固定磁性层；

在固定磁性层上方的隧道势垒层；和

形成在隧道势垒层上方的自由磁性结构，其中，自由磁性结构包括：

第一自由磁性层；

与第一自由磁性层相接触的第一中间层；和

第二自由磁性层，其中所述第二自由磁性层弱铁磁性地耦合到第一自由磁性层上并且与第一中间层相接触；并且其中：

存储装置能够通过使自旋极化电子电流撞击在自由磁性结构上而被编程。

2.根据权利要求1所述的存储装置，其中，铁磁耦合强度在50奥斯特至500奥斯特之间。

3.根据权利要求1所述的存储装置，其中，第一中间层包括从包括Ru、Rh、Os和Re的组中选择的元素，并且其中第一中间层具有在近似1.2纳米至近似1.7纳米的范围中的厚度。

4.根据权利要求1所述的存储装置，其中，第一中间层包括绝缘材料。

5.根据权利要求4所述的存储装置，其中，第一中间层包括氧化物，该氧化物包括从包括Si、Mg、Al、Ti、Ta、Hf、Fe、Ni、Co、V及Zr的组中选择的元素。

6.根据权利要求1所述的存储装置，其中，第一中间层包括导电材料。

7.根据权利要求6所述的存储装置，其中，第一中间层包括金属，该金属包括从包括Ta、Ti、Mg、Hf、Al、Ru、Os、Re、Rh、V、Cu及B的组中选择的元素。

8.根据权利要求1所述的存储装置，其中，第一中间层具有在近似0.1nm至近似1nm的范围中的厚度。

9.一种存储装置，包括：

固定磁性层；

在固定磁性层上方的隧道势垒层；及

形成在隧道势垒层上方的自由磁性结构，其中，自由磁性结构包括嵌入在非磁性绝缘材料中的自由磁性材料。

10.根据权利要求9所述的存储装置，其中，自由磁性结构包括弱铁磁性地耦合的子层。

11.根据权利要求10所述的存储装置，其中，子层是相同材料的。

12.根据权利要求10所述的存储装置，其中，子层是不同材料的。

13.根据权利要求9所述的存储装置，其中，非磁性绝缘材料是不连续的。

14.一种存储装置，包括：

固定磁性层；

在固定磁性层上方的隧道势垒层；及

形成在隧道势垒层上方的自由磁性结构，其中，自由磁性结构包括：

第一自由磁性层；

第二自由磁性层，其中，第二自由磁性层弱铁磁性地耦合到第一自由磁性层上；和

第三自由磁性层，其中，第三自由磁性层弱铁磁性地耦合到第二自由磁性层上，并且其中：

存储装置能够通过使自旋极化电子电流撞击在自由磁性结构上而被编程。

15.根据权利要求14所述的存储装置，其中，第二自由磁性层弱铁磁性地耦合到第一自由磁性层上。

16.根据权利要求14所述的存储装置，其中，第二自由磁性层弱反铁磁性地耦合到第一自由磁性层上。

17.根据权利要求16所述的存储装置，还包括在第一自由磁性层和第二自由磁性层之间的第一中间层。

18.根据权利要求17所述的存储装置，其中，第一中间层包括金属，该金属包括从包括Rh、Ru、Re、Os及Cu的组中选择的元素。

19.根据权利要求17所述的存储装置，其中，第一中间层包括连续金属层。

20.根据权利要求17所述的存储装置，其中，第一中间层包括氧化物，该氧化物包括从包括Si、Mg、Al、Ti、Ta、Fe、Ni、Co、V、及Zr的组中选择的元素。